双块式无砟轨道受环境、列车荷载等因素的影响,道床板与支承层层间脱粘现象较为普遍,在荷载作用下导致脱粘处的粗糙表面发生接触损伤,然后在水的侵入下最终发展为离缝冒浆病害,影响轨道结构的整体性和耐久性。本文将灌砂法理论、W-M分形函数、有限元法、颗粒离散元法和试验结合,探究了双块式无砟轨道层间离缝在荷载作用下发展初期的损伤成因。主要研究内容与结论如下:（1）本文将灌砂法理论和W-M分形函数相结合得到了不同粗糙度的支承层三维分形粗糙表面;并以此建立了双块式无砟轨道层间粗糙-粗糙三维分形接触有限元模型。结果表明:处于粗糙接触状态的双块式无砟轨道层间脱粘处的接触面积极小,占比小于名义接触面积的1%。（2）利用基于颗粒离散元法建立的单轴抗压试件数值模型完成了支承层混凝土细观参数的标定;后建立了支承层表面单粗糙峰微凸体离散元模型和支承层表面多粗糙峰微凸体离散元模型,明确了支承层表面粗糙峰在受压变形后的破坏过程及裂缝的深入发展过程。结果表明:荷载作用会导致粗糙峰微凸体产生较大的受压变形,进而产生微裂缝,然后荷载的增加会导致微裂缝发展为贯通裂缝,造成部分颗粒掉落成粉;同时裂缝会延伸至粗糙峰峰谷下部,使得旧的粗糙峰破坏后会形成新的粗糙峰,即“再粗糙化”。（3）开展了周期荷载作用下的双块式无砟轨道层间损伤试验,分析了加载前后支承层混凝土试件的表面形貌变化情况。结果表明:在不超过材料破坏荷载的周期荷载作用下,支承层混凝土试件表面的表面形貌会发生明显变化,即处于粗糙接触状态的双块式无砟轨道层间脱粘处会出现接触损伤现象。（4）基于有限元法建立了路基上含板边离缝的双块式无砟轨道实体模型,分析了不同离缝尺寸（离缝长度和深度）时离缝处道床板底面和支承层表面的竖向位移变化情况。结果表明:不同离缝深度和长度时道床板底面和支承层表面竖向位移差变化趋势相同,均自粘结良好区向弱约束区递增。双块式无砟轨道层间伤损存在临界离缝高度,约为1mm,大于这一高度后,层间伤损不再发展。本文的研究结果表明:当双块式无砟轨道层间脱粘处的道床板底面和支承层表面竖向位移差未达到其临界离缝高度时,处于粗糙接触状态的层间脱粘处的接触面积极小,荷载作用会导致层间混凝土出现接触损伤,进而造成层间脱粘处的混凝土颗粒掉落成粉。