碎石道床作为有砟轨道的基础结构,其本身具有散体属性,为了使线路的平顺性达到规范要求,同时提高道床自身的密实度与弹性,需要对道床进行捣固、动力稳定等一系列养修作业。大型养路机械的出现极大地提升了有砟轨道施工以及维修的作业效率。然而,目前我国对于大机作业的参数设定以及作业的工艺工序缺乏足够的理论指导,对于捣镐冲击下道砟的伤损机理尚不明晰,一些有砟轨道线路存在大机作业后道床状态不良、轨道几何形位快速恶化等问题。因此,掌握大机作业下道床质量状态以及道砟伤损的变化规律对于指导大机合理作业有着重大意义。本文采用理论研究、数值模拟和现场试验相结合的方式,系统研究大机组合作业模式对碎石道床状态的影响机制,为实现基于有砟道床状态的养修作业提供建议与参考。本文主要工作如下:（1）建立基于离散元理论的大型养路机械—有砟道床耦合模型。道砟模型基于真实道砟轮廓建立,轨枕以及捣固装置模型以几何体的形式建立。基于DWL-48型捣固稳定车的基本作业原理,对模型中捣固与动力稳定的作业过程进行模拟,通过将模型的仿真结果与既有文献中室内道砟箱试验结果对比,验证模型可靠性。（2）通过仿真分析的方式对大机捣固和动力稳定作业下道砟的运动状态、密实度变化等动态力学行为进行分析,得出捣固与动力稳定对有砟道床的作用机理。在此基础上,研究不同捣固作业参数与稳定作业参数对道床力学状态的影响规律,针对大机捣固作业中涉及到的起道量、捣固深度、夹持时间、捣固模式和动力稳定作业涉及到的下压力,激振频率提出优化建议。（3）通过理论仿真的方式,研究得出大机捣稳作业的组合方式以及作业遍数对密实度、接触状态等道床力学特性的影响。通过现场试验的方式,研究得出大机捣稳作业的组合方式以及作业遍数对横向阻力等道床静态力学参数的影响。针对新建铁路与既有线的特点,分别提出既有线以及新建线有砟道床大机捣稳组合作业工艺工序的优化建议。（4）通过现场试验的方式研究大机捣固作业下道砟的破碎情况以及道砟级配曲线变化情况,对不同捣固作业次数下各粒径道砟的质量占比进行分析,系统揭示了大机捣固作业对道砟伤损的作用机理。