我国重载铁路随着列车轴重的不断增加,基底结构的缺陷损伤现象以及病害问题日益严重。因此,通过掌握缺陷损伤状态下基底结构的受力特点、振动响应特征,研究缺陷损伤对隧道基底结构的影响趋势,分析评价基底缺陷损伤状态,这对我国重载铁路的运营维护具有重要意义。论文首先采用无损检测技术分析了基底缺陷损伤类型及其发展趋势,并归纳总结了缺陷损伤的主要影响因素以及病害成因;其次通过大轴重列车动态测试研究了基底结构动应力的分布规律,分析了列车轴重、速度对隧道基底结构动力响应的影响;然后通过数值计算分析了不同缺陷损伤工况对基底结构受力状态的影响;最后通过综合评定方法对基底结构状态进行评定分级。主要研究成果如下:(1)基底结构缺陷损伤现象主要集中在ⅣV、V级围岩,在V级围岩区段缺损所占比例是ⅣV级围岩的2倍以上;其中基底结构破损最为严重,其次为基底不密实,下沉脱空现象占比最小;(2)基底结构动应力与轴重大体呈线性关系,与列车行驶速度无明显相关性;基底结构振动加速度与车速大致呈线性关系,与列车轴重的相关性不大;(3)在缺陷损伤程度较小时,基底结构的大、小主应力基本表现为压应力;但混凝土厚度严重不足及脱空幅度较大时,部分基底结构的主应力表现为拉应力;基底结构的水平动应力沿竖直方向有压—拉的变化趋势;在脱空幅度达到1/4～3/4时,基底结构的竖向动应力也出现了压—拉的变化趋势;振动加速度最大值一般出现在仰拱结构底部;基底脱空对结构的振动响应影响最严重;(4)采用累加评分方法对缺陷损伤的严重程度、基底结构使用功能影响程度和发展趋势状况三个方面进行评定分析,然后通过综合评定方法对基底结构状态等级进行判定,划分为良好、较差、差、危险四个等级。