近年来,我国高速铁路工程快速发展,已经成为中国走向世界的一张亮丽名片。其中工程建设已处于世界领先地位。但在国内某条高速铁路的建设及运营过程中,线路路基持续上拱,远远超出了轨道扣件可调整的4mm限值,已严重影响到了线路的安全运营。病害出现后对其地基中泥岩进行试验分析发现,根据现有铁路、建筑等判别标准及方法分类,该泥岩中仅有极少部分被划为膨胀土,而大部分均被归为“无膨胀性”。后经铁路总公司多次组织专家学者进行分析后,得出统一结论:地基中低黏土矿含量泥岩实际具有膨胀性,并非“无膨胀性”。现有铁路膨胀土判别方法更多的倾向适用于普通铁路,针对高标准、高要求的高速铁路无砟轨道仍需进一步提高现有标准。本文结合该高速铁路工程,对地基泥岩采用室内试验、结合数学统计针对高速铁路无砟轨道膨胀土,主要研究工作如下:(1)对病害段地基中泥岩使用X射线衍射试验进行成分分析发现:地基泥岩中膨胀物质含量较低,部分泥岩并未含有规范中判别所需的蒙脱石,但所有泥岩中均含有伊利石与高岭石。因而新的判别中需充分、全面的考虑伊利石与高岭石的含量。通过查阅文献,将其二者根据相对于蒙脱石的亲水性统一折算为等效蒙脱石,并结合被广泛使用的阳离子交换量、液限与自由膨胀率作为膨胀土判别的指标。(2)通过前期大量试验发现,现有自由膨胀率试验结果存在不唯一性,可能出现由于不同试验人员、试验设备等原因而导致结果的不稳定,极有可能出现同一土样测试得到众多的自由膨胀率试验结果,这将给工程与研究带来困扰,甚至造成极为严重的损失。根据试验得出了使得自由膨胀率结果更加稳定、可靠地试验方法。(3)对现场病害地基中的泥岩进行大量的指标分析测试,根据数理统计学中的主成份分析法,建立了高速铁路无砟轨道膨胀土判别公式。并对判别公式进行验证,结果表明能较好的进行膨胀土判别。结合实际工程中的病害情况,对膨胀土的判别界值进行了划分。(4)现有各类膨胀土规范及研究,均主要围绕膨胀土自身的膨胀性强弱进行判别和分类分级,但是在实际工程中,由于环境的不同,土体的膨胀性还受到水的影响。即土体中实际含水量的不同,会影响到其实际的膨胀状态/性。本文在膨胀土自身膨胀特性判别研究的基础之上考虑水这一外界环境因素,通过试验研究对其膨胀状态进行了判别与分类分级。