随着我国铁路运营里程的不断增加,铁路线路的养护工作越来越繁重。捣固作业是铁路干线大修和日常维护的主要内容之一,其目的在于恢复良好的轨道几何形位、提高道砟的密实度和道床弹性,以保证列车的安全运行,因此提高捣固作业的效率和质量非常重要。小型液压捣固机在作业过程中存在一个很突出的问题：由于道床质量和板结状态的不同,在线路进行捣固维修后,道床的密实程度差异较大,捣固质量难以达到要求。目前,国内外研究人员已对捣固作业进行了各项研究,但主要研究对象是针对理想清洁道床的捣固作业,对板结道床的捣固作业方面的相关研究不多。我国铁路的翻浆冒泥地段和煤炭运输等高撒冒污染地段,道床板结是一个较为普遍的问题。因此有必要对板结道床的捣固作业进行相关研究。板结道床破坏以前作为一个整体,破坏以后道砟颗粒相互独立。本文从板结道床的微观结构出发,把道砟颗粒作为基本单元,其他孔隙粘结材料作为连接单元,将板结道床道视为混有粘胶、具有一定粘结力的道砟组成。由于板结道床道砟间具有粘结力,在板结道床上进行捣固作业时,需要将处于板结状态的道床破坏后才能使道砟重新排列。采用传统的试验台难以模拟出板结道床道砟间的相互作用,因此本文采用数值模拟的方法对板结道床道砟间的粘结力进行模拟,通过设置不同强度的粘结键对不同的板结状态进行仿真分析。本文首先研究了板结道床的形成过程及结构特点,分析了某小型液压捣固机捣镐的振动规律,然后基于三维离散元法软件EDEM建立了道砟颗粒和板结道床模型,最后将捣镐导入模型中模拟捣固作业的整个过程。论文针对影响板结道床捣固作业的主要因素进行了分析,包括板结程度、起道高度、频率振幅、捣固次数等与铁路板结道床捣固作业的关系。研究结果表明：道床的板结程度越严重,起道高度越小,板结状态越不容易破坏,捣固后密实程度也越低；不同的道床状态,捣镐的最佳捣固频率和振幅也不相同；不同的道床状态捣固达到密实时的捣固次数不相同,可根据捣镐受力的变化对其进行判断。