道砟作为有砟轨道的核心组成部分,具有将轨枕承受的荷载均匀地传给路基和排除轨道中的雨水等多种功能。受列车荷载的影响,道砟易发生劣化。道砟劣化产生的细小颗粒填充了道砟之间的空隙,降低了道床的排水性能,最终引起一系列道床病害,进而影响列车的运行安全性和乘坐舒适性。近年来,国内外学者将废旧轮胎碎屑（TDA）填充到道砟层,发现该方法在改善道床性能方面呈现出了良好的潜力。由于相关研究不足,冲击荷载作用下TDA延缓道砟劣化的作用机理还未明确。因此,本文开展道砟冲击试验,在道砟中添加不同掺量的TDA,对TDA延缓道砟劣化机理进行初步分析。同时,采用三维激光扫描技术,对道砟颗粒进行三维几何形态重构,采用具有真实道砟颗粒形状的离散元模型进行数值模拟,从细观层面进一步分析TDA对延缓道砟劣化的影响。以下为本文的研究结论:（1）冲击试验前期累积沉降迅速增加,此后随着冲击次数的增加曲线趋于平稳。在试样中掺加TDA减小了累积沉降,TDA掺量为15%时,累积沉降最小。随着TDA掺量的增加,相对破碎指数BBI逐渐降低,TDA掺量为15%和20%时,BBI值相差不大。（2）对25～35.5 mm、35.5～45 mm、45～56 mm三个粒径级配试验前后道砟劣化个数进行统计,在相同TDA掺量下,道砟粒径级配越大越容易发生劣化。在相同粒径级配下,随着TDA掺量的增加,劣化道砟个数占道砟总数的百分比呈下降趋势。最大冲击位移随着冲击次数的增加先缓慢增加趋于平缓后迅速减小,掺加TDA减小了试样的最大冲击位移。（3）通过三维激光扫描技术并结合PFC5.0软件对样本道砟进行三维几何形态重构,得到具有真实形状的道砟黏结颗粒。累积沉降随着冲击次数的增加先增加后趋于平稳,掺加TDA减小了试样的累积沉降,与试验结果相吻合。（4）黏结键破碎数占黏结键总数的百分比随着冲击次数的增加先增加后趋于平缓,掺加TDA减小了黏结键破碎数占比,黏结键的破碎位置主要出现在试样的中上部。在整个冲击试验过程中,随着冲击次数的增加,颗粒间平均接触力逐渐增大,颗粒间最大接触力逐渐减小。