随着国内高速铁路和重载铁路的快速发展,在路基工程中铁路对路基结构的强度、刚度和稳定性的要求越来越高,这就对路基填料本身的物理力学特性和施工工艺有了更严格的要求。但是,在西部沙漠地区的铁路建设中,周围缺乏优良的填料,只有丰富的风积沙资源。风积沙属于C组填料,只能用于基床以下部位填筑,不能满足基床底层要求。本文依托蒙华重载铁路风积沙路基工程,通过室内试验,研究风积沙和改良风积沙的物理特性、力学特性和压实特性。通过现场试验,对风积沙填筑重载铁路路基基床以下部位的压实机械选择、压实遍数、荷载组合、填料的虚铺厚度和含水率等参数进行分析,研究重载铁路风积沙路基的施工工艺。通过FLAC3D建立重载铁路路基分析计算模型,研究风积沙及改良风积沙路基的变形规律和稳定性。主要研究工作和结论如下:(1)风积沙物理特性试验表明,风积沙的颗粒很细且十分均匀,不均匀系数在1.94~2.08之间,曲率系数在0.99~1.05之间,并且颗粒粒径0.075mm以上试样质量超过总试样质量的85%,属于颗粒级配不良细砂,按照规范进行分类属于C组填料。(2)对风积沙和水泥改良风积沙进行重型击实试验,结果表明风积沙和水泥改良风积沙的击实曲线都呈倒S型,水泥改良风积沙的最大干密度高于风积沙的最大干密度,且随着水泥掺量的提高最大干密度也相应增大。(3)天然风积沙含水率低,颗粒间的摩擦阻力较大,而且压实功对风积沙表层产生的瞬时抗剪强度小于瞬时剪切强度,表层很难压实,试样优先选用湿压法。湿压法受渗透和蒸发作用影响较大,洒水后风积沙填料的含水率在0~2h内降低很快,超过2h后逐渐接近于天然含水率。为了保证压实质量和控制成本,应在洒完水晾晒1个小时左右进行碾压效果较好。(4)现场碾压试验结果表明:风积沙填料的松铺系数为1.2~1.3,由于路基每填筑60cm铺设一层土工格栅,为了施工便利建议选用填筑松铺厚度为40cm左右,压实后的厚度为30cm左右的填筑方案较为合理;用推土机摊铺,并联合装载机压实5遍,双控指标地基系数K30与压实系数K均能满足基床以下路基压实标准。(5)通过建立风积沙路堤模型进行模拟计算,对路堤有无加筋作用、有无边坡防护、和对加筋的优化进行分析,得出了比较适合重载铁路风积沙路基的加筋布设方式。