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沙漠地区重载铁路路基的建设需要用到大量的优质填料,而在沙漠地区除了遍地的风积沙资源,非常缺乏A、B组填料。风积沙是一种拥有特殊工程特性的地质材料,其级配不良,颗粒分布集中,黏聚力低,是C组填料,可以用来填筑路基基床以下部位,但对于重载铁路基床底层需要用到A组或B组料。本文以蒙华重载铁路风积沙路基工程为研究背景,从降低工程成本,充分利用当地风积沙资源的角度出发,对风积沙填料进行室内试验,研究其物理力学特性和压实特性,并通过物理改良方法将其改良为B组料,使其满足重载铁路对路基基床底层填料的要求,最后应用ABAQUS有限元软件建立重载铁路路基受力分析计算模型,研究风积沙填筑基床底层路基的变形规律和应力分布,并分析对填筑基床底层的风积沙应用物理改良及加筋措施对路基工作性能的影响,对比加筋及改良措施加固路基的效果。具体结论如下:（1）对风积沙颗粒分析,试验结果表明:三组风积沙试样的不均匀系数Cu在1.5～2.09之间,曲率系数Cc在1.01～1.17之间,粒径在0.075 mm～0.25 mm之间的试样质量均超过试样总质量的90%,可知风积沙为颗粒级配不良的C组填料。（2）压实试验和直剪试验结果表明:风积沙的压实曲线呈倒“S”形,最大干密度为1.77 g/cm3,最佳含水率为14.79%。风积沙的压实度为0.95时,在天然含水率（w≤1%）下,内摩擦角φ1=39.5°,黏聚力c1=0.5 kPa;在最优含水率（w=14.79%）下,内摩擦角φ2=37.8°,黏聚力c2=14.5 kPa。（3）对风积沙进行物理改良是通过在风积沙中掺入一定比例的细圆砾土来改良填料的颗粒级配,使其满足重载铁路对基床底层填料的要求,试验采用细圆砾土掺量为70%、60%、50%、40%、30%,五种比例掺入风积沙填料进行试验,试验结果表明:每组改良料的粗颗粒含量均大于30%,小于0.075 mm的颗粒含量不足5%,改良料都属于B组料,均能满足重载铁路基床底层的填筑要求。（4）数值模拟计算结果表明:风积沙填筑基床底层时,路基本体竖向位移主要是由基床底层及基床以下部位沉降引起的。改良及加筋风积沙填筑基床底层时,基床底层竖向位移减小,有效控制了路基本体竖向位移,而且对路基水平位移也有抑制作用;改良对路基竖向应力分布改变不大,加筋可以减小筋材以下部位竖向应力。双层加筋风积沙填筑基床底层控制路基位移的效果基本与物理改良风积沙填筑基床底层相同。单层加筋时,改变基床底层加筋位置对路基有一定影响,筋材铺设在距基床底层越近,路基竖向位移越小;双层加筋时,第一层筋材铺设在基床底层表面,第二层筋材铺设在距基床底层表面1.2m处对控制路基位移效果较好。