京张高铁是连接2022年冬奥会场地的重要交通干线。受区域沉积环境控制,京张高铁官厅段地下沉积厚层湖相淤泥质土。未来高铁运行过程中,长期往复的列车循环动荷载可能使桩端土产生较大变形沉降,对高铁安全运行埋下隐患。论文依托中国地质调查局地质调查项目“京津冀协同发展区张家口—渤海湾活动构造带与区域地壳稳定性调查”,基于已有资料和相关文献,结合野外调查,系统总结京张地区区域工程地质条件和京张高铁官厅段路线工程地质条件。依据室内测试成果,研究了官厅地区不同深度的深埋桩端淤泥质土的工程特性,剖析了粘土矿物成分与土的物理力学参数的相关性。采用GDS动三轴实验,开展了深埋桩端淤泥质土动力特性的试验研究,并借助ABAQUS软件模拟计算了长期高铁动荷载作用下桩端淤泥质土的沉降量。论文主要取得以下成果和认识:(1)京张地区地质构造复杂,断裂构造发育,断裂活动较强,历史地震频发,区域工程地质条件较差。高铁官厅段沿线及周边发育多条活动断裂,对高铁稳定存在潜在强震威胁;同时降雨及人类工程活动对高铁沿线边坡稳定性存在一定影响。(2)高铁官厅段沉积了厚层的湖相淤泥质土,工程性质相对较差。由于官厅地区深埋(≥30m)湖相土层固结历史长,压缩性低,与浅表层一般淤泥质土相比,其工程性质相对较好。但受扰动后,土体强度可能大幅度丧失。特别是当湖相淤泥质土中伊蒙混层粘土矿物含量高时,其工程特性变化大。(3)开展高铁深埋桩端土动力特性特别是变形特性的三轴试验研究。动三轴实验结果表明:相同深度桩端深埋土土体加载相同频率的荷载,动应力比越大,动应变越明显;相同动应力比条件下,低频荷载较高频荷载对同一层土的变形效应更明显;相同动应力比作用下,固结压力大的土体产生动应变较小。动三轴实验数值模拟的结果与稳定型试样试验结果基本吻合,说明采用边界面模型可以较好地模拟分析稳定型土体的变形特性;而破坏型与临界型土样的模拟结果与试验结果仍存在一定差异。对深埋桩端土的长期沉降量预测模拟结果表明,在高铁荷载作用下,30m层位的土体比较深层位埋深的土体更容易产生变形,需对该层桩端土的位移进行观测并给予相应处理措施,以确保高铁安全运行。