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我国重载铁路路基基床应力分析主要采用Boussinesq理论计算方法,对荷载分担作用系数研究不足,没有系统总结过25t~40t轴重作用下路基内应力分布的情况。《重载铁路设计规范》(TB 10625-2017)采用强度控制准则制定了重载路基基床结构相关标准,但仍有优化扩展的空间。通过对重载铁路路基基床应力分析及设计方法的研究,系统总结梳理路基内应力分布状态,提出适用于重载铁路路基结构设计方法的优化建议,对提升我国重载铁路路基基床结构设计水平具有重要意义。采用国内外资料调研、室内试验、实尺模型试验、有限元数值计算分析和理论分析等手段,研究不同参数对路基内应力分布规律影响,对重载铁路路基基床设计方法进行深入研究探讨。主要研究成果如下:1、我国《重载铁路设计规范》路基基床设计标准较他国严格。美国、澳大利亚、南非等国具有各自成熟的标准体系,大多采用强度控制准则设计,普遍强化基床表层,填料类型规定基本一致,压实度方面我国规范要求较严格,检验指标较多,但国外对CBR的要求较我国严格。2、系统总结了路基内应力分布与车辆参数、轨道结构参数、基床参数的关系。有限元仿真计算与Odemark当量理论及Boussinesq理论计算结果差别小于5%,基本符合实测的无量纲应力衰减曲线;车辆轴重等参数对路基内应力影响较大,25t轴重与40t轴重路基面应力相差43.9kPa,涨幅基本成线性关系;轨道结构状态变化对路基内应力分布影响较大,40t轴重条件下可造成路基面应力幅值最大66.8kPa的增加,路基面应力极限值是常遇值的1.29倍;道床软化到小于基床表层模量的状态对路基面应力增大影响明显,路基面应力增加9kPa;基床模量变化对路基内应力分布影响不明显。3、从基床破坏模式展开讨论,深入分析了基于强度控制和应变控制的基床设计方法。建议重载铁路路基基床表层采用强度控制准则,基床总厚度即基床底层厚度采用应变控制方法确定,35t~40t重载铁路路基基床表层0.8m,底层厚度视填料性能而定,平均设计2.7m,最低设计0.7m。4、提出了高强改良土路基结构和泡沫轻质土路桥过渡段结构,进行了实尺模型试验验证。高强改良土路基结构采用0.3m级配碎石0.5m高强改良土充当基床表层。泡沫轻质土路桥过渡段结构基床表层采用0.7m厚级配碎石,0.2m两布一膜砂垫层,基床底层2.6m泡沫轻质土。实尺模型试验表明,路基内应力分布规律与仿真分析基本一致,动变形和累积塑性变形均较小,整体结构形式合理。