重载铁路以其极大的运输能力和显著的社会经济效益成为铁路大国展现货运现代化能力的焦点,大力发展重载铁路对保障我国能源和国防安全,促进经济发展有重要的意义。大秦线货车轴重由23吨提高至25吨后产生大量病害,国外重载运输实践表明,轴重的增大与运量的提高对铁路隧道结构提出了新的要求。目前,对适宜于30吨轴重重载列车的隧道结构设计方法尚未建立,本文针对这一空白领域则对其进行研究,主要研究内容及成果如下:（1）分析了重载列车轮轨激振力产生及轮轨与路基荷载传递机理,确定重载列车激振荷载表达式及荷载时程曲线,建立隧道结构动力分析模型,对重载铁路隧道结构的动力响应进行分析。（2）对衬砌振动特性进行分析,确立荷载作用下衬砌结构安全性判识的量化指标。并通过动力模型计算分析,得到了不同结构型式、围岩级别等条件下重载铁路隧道结构的动力响应的变化特征。（3）通过对结构振动特性分析和疲劳强度的检算,得出新建30吨轴重重载列车作用下隧道基底结构的破损机理,同时验证了结构的安全性。（4）从4个方面进行重载铁路隧道列车振动下隧道基底合理结构型式的探讨:仰拱矢跨比、仰拱填充厚度、仰拱与边墙连接方式、沟槽布置形式对基底结构受力特性的影响。得到了为了改善隧道基底围岩和仰拱的受力条件,基底结构较为合理的结构形式和措施,对重载铁路隧道结构的设计起重要参考作用。