高速化、重载化已经不可避免的成为当下以及未来铁路运输的发展趋势,这对基床的强度、变形和排水性提出了更高的要求。对于广泛应用于基床表层的级配碎石而言,其质量的好坏将直接影响运营的安全及路基的使用寿命。一方面,级配碎石填料在施工、运营阶段会由于外部侵入或颗粒磨损造成其细粒含量的增多及级配的改变,另一方面基床表层受水文、气候四季变化影响,将遭受不同雨水环境,必然造成级配碎石的力学性能发生变化。在此背景下,本文针对级配碎石填料,通过开展大量的室内试验,了解基本物理性质后,对其静力特性和渗透特性进行了分析研究,并建立针对级配碎石的渗透系数模型,为铁路路基的设计与病害防治提供重要的参考。主要研究结果如下:（1）通过大型静三轴试验研究了细粒含量和含水率对级配碎石的应力-应变曲线、抗剪强度、弹性模量及抗剪强度指标的变化规律。结果表明:随含水率的增加,级配碎石的应力-应变曲线由非饱和状态下的应变软化型过渡到饱和状态时的应变硬化型。抗剪强度及弹性模量均随围压的增大而增大,随含水率的增大而减小。在细粒含量（3%～10%）变化的范围内,抗剪强度随细粒含量的增加呈现先增大后减小的趋势,围压的影响随细粒含量的增大呈减弱趋势;弹性模量在含水率为6%时,变化范围为40 MPa～80 MPa;黏聚力随细粒含量的增加而增大,内摩擦角随细粒含量的增加而减小,两者均随含水率的增大而减小。（2）通过对不同条件下的渗透试验研究发现,渗透系数与孔隙比e及平均粒径d_{5 0}存在正相关关系,与e²及d₅₀ ²高度线性相关;渗透系数与不均匀系数存在负相关关系,呈现指数相关关系。基于正交试验法的渗透系数影响因素显著性分析,平均粒径对级配碎石填料的渗透系数影响最大,不均匀系数次之,孔隙比最弱。（3）基于对渗透系数各影响因素的相关性分析,得到不同以太沙基模型为基础的改进渗透系数模型公式,并对不同计算模型进行验证与比较,最终建立了针对级配碎石的渗透系数计算模型。