对铁路路基结构的深入研究,有助于我们清楚地了解其力学特性,从而在满足舒适性和安全性标准的同时,使路基设计更为经济。如今,为了方便人民的出行,中国已经建成了连接所有重要地区的高速铁路网,包括在一些地质条件不良的地区。为确保铁路运输的安全以及乘客的舒适度,工程师们提出了适用于这些特殊地质条件场地的铁路结构设计方法。对于软土场地,桩承式加筋路基是一种经济实用的结构形式,但对这种路基结构形式的动力性能和作用机理仍缺乏了解。在高速列车运行过程中,铁路路基会发生结构振动和性能退化的现象,从而影响铁路运输的安全。桩承式加筋路基是提高铁路结构性能,确保稳定性的有效结构形式。但是对这种类型的结构所做的许多研究都集中在静载荷作用下的性能分析,对于结构在动载荷的作用下的响应仍缺乏研究。本文致力于研究三角形布置的水泥粉煤灰碎石桩与土工格栅加固的路基在高速列车行驶过程中,受不同因素影响下的动力响应及优化措施。一个可靠的高速列车行驶下桩网路基体系模型的建立是进行分析和设计的第一步。为此,本文依托以哈大铁路,建立了三维非线性有限元模型,对软弱地基上的桩网路基进行了数值模拟,通过Dload用户自定义子程序施加移动的瞬时动荷载模拟每节车厢对路基的作用。最后,通过与现场实测动力响应的对比,验证了模型的有效性。路基动力响应研究表明,土工格栅和桩对系统的减振效果显著。振动随路基深度的增加衰减较快,即使在超载情况下也是如此。另外,桩网结构还避免了列车达到一定速度后可能出现的共振现象。由于土工格栅的存在,路基中形成了土拱,大部分动力荷载通过土拱转移到了桩上,土工格栅与地基土的距离越近,桩上格栅的拉应力越大。通过对不同强度的土工格栅与桩的研究表明,高强桩与土工格栅组合大大减小了由于列车速度变化引起的不均匀变形,在高铁运行期间,轨道的振动几乎是恒定的,从而保证了乘客的舒适性,降低了脱轨的风险。为了优化高铁路基动力响应,提高路基承载能力和减少列车通过引起的振动,本文探讨了将一种铁路工程中的新材料,沥青混凝土（AC）,引入铁路路基设计中的可行性。在三维桩网路基有限元模型中,通过引入Prony级数有效地再现了AC材料在高速列车移动荷载作用下的粘弹力学特性。结果表明,在路基建造过程中使用AC材料能够明显降低结构的振动,并保证即使列车行驶速度发生变化,路基振动依然能够维持在较低的水平。冬季气温较低,AC层变形减小,与夏季相比将承受更多的由高速列车行驶产生的动荷载。此外,采用大直径、小间距刚性桩作为支撑,可以限制动应力向地基的传递、减少体系振动,进而提升桩网路基体系在软弱地基上的动力性能。最后,本文基于BS8006方法和锥形模型理论,建立了一种能够估算等边三角形布桩形式的桩网路基体系静、动应力分布的分析方法,并通过与有限元模拟结果和现场数据的对比验证了该方法的可靠性。