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我国东部沿海地区广泛分布着深厚软黏土，该区域上修建了大量的轨道交通工程。在地铁列车循环荷载长期作用下，下卧软黏土较易产生过大沉降或不均匀沉降，严重危害基础设施的安全稳定运行和国民经济安全。因此，为保障地铁的安全运行和上部大型建（构）筑物的安全与稳定，充分认识软黏土在静力条件下的应力路径依赖性和动力条件下的动力响应特征，准确预测和评价软黏土在循环荷载作用下的变形特性，是解决软黏土地区地铁安全运行的关键。 受地铁列车荷载作用特点和软黏土地域效应的制约，迫切需要针对具体地区的软黏土在地铁列车循环荷载作用下的动力特性进行研究。以往试验研究中，一般通过恒定围压单向循环动荷载模拟地铁列车动荷载，但不管是理论分析还是现场监测结果均表明:地铁列车运行时，作用在饱和软黏土中的动应力场不仅存在循环变化的轴向应力，也包括应力水平相近的循环水平正应力，因此使用循环轴向偏应力和循环水平应力耦合形成的应力路径模拟地铁列车荷载更加贴近现实。 本文以宁波软黏土为研究对象，以试验研究为基本研究手段，开展了一系列不同类型的室内试验，系统研究了饱和软黏土在复杂应力条件下的静动力特性，重点探讨了宁波重塑软黏土在变围压循环荷载作用下的动力响应特征，以期为地铁列车荷载作用下饱和软黏土的变形沉降预测及整治提供指导，主要完成工作和所得结论如下: (1)针对轨道交通工程涉及的基坑、隧道开挖过程中存在的应力释放现象，对宁波重塑软黏土开展不同应力路径条件下静力剪切试验，重点分析了应力路径对等向固结饱和软黏土应力应变关系、不排水剪切强度、孔压特性、有效应力路径、试验终止孔压系数及强度指标的影响，发现不排水剪切强度受应力路径影响显著，其强度高低顺序为:增P＞等P＞减P，且相同应变条件下孔压随应力路径夹角的增大而减小。基于试验结果，建立了试样破坏时的孔隙水压力系数Af与应力路径偏转角θ/π之间的关系。 (2)基于饱和重塑样不同固结围压条件下的共振柱试验结果，得到了最大剪切模量Gmax、归一化剪切模量G/Gmax和阻尼比D与剪应变γ变化曲线随固结应力水平的演化规律，发现宁波重塑软黏土的归一化最大动剪切模量Gmax/F(e）随固结围压σ3增大而增大，呈指数型增长模式。此外，基于已有动力模型进行回归分析，获取了能较好反映宁波重塑软黏土小应变动力响应特征的关系表达式。 (3)分别在不排水和部分排水条件下，针对宁波饱和软黏土进行了不同固结围压和不同循环应力比下的恒定围压单向振动动三轴试验，分析了排水条件、循环偏应力对轴向累积应变和孔压变化规律的影响;从循环应力比和动应力幅值两个角度分析轴向累积应变与固结围压之间的关系时，发现轴向累积应变随固结围压的发展规律截然相反，而残余孔压均随固结围压的增大而增大;对比分析了不同排水条件下试样轴向累积应变、孔压的大小关系及变化规律机理;基于试验结果，建立了考虑循环应力比、振次和排水条件影响的应变和孔压关系表达式。另一方面，开展了宁波重塑软黏土动强度试验，分析了应变破坏标准、固结压力对动强度变化规律的影响;研究了破坏振次与动强度参数之间的关系，发现当破坏振次Nf较小时，不同固结压力条件下的动强度曲线均呈幂函数关系，且曲线位置随固结压力增大而不断降低;而当Nf无限增大时，不同固结围压对应的动强度曲线趋于稳定，达到“最小动应力比”CSRmin;分析了判别应变随振次发展曲线形态的临界应力比CSRcr和最小动应力比CSRmin之间的关系;试验结果表明，动粘聚力cd随Nf的增大而大幅度的减小，动摩擦角ψd受破坏振次Nf的影响较小。 (4)针对地铁列车荷载作用下轴向动应力与水平动应力耦合作用的特征，利用GDS变围压动三轴试验系统，模拟列车荷载，并根据双向振动作用特点，推导了变围压循环荷载作用下试样内任意平面上的剪应力和法向应力。开展了宁波饱和重塑软黏土不同循环轴向偏应力和循环围压耦合的动力试验，发现不排水条件下，变围压在一定程度上对试样的累积塑性应变发展具有一定的限制作用;而循环围压对饱和软黏土的动孔压产生了较大影响，最大动孔压和最小动孔压表现出明显不同的发展规律，其中最大孔压随循环围压幅值的增大而增大，最小孔压的发展则基本不受循环围压的影响。分别从有效应力路径和总应力路径两个角度解释了动应变发展机理，动应变发展复杂规律其实是孔隙水与土颗粒耦合作用的体现;而变围压循环荷载作用下，试样内孔压由因围压循环变化而产生的弹性孔压和因轴向偏应力循环剪切引起的残余孔压组成，最大和最小孔压的变化规律需结合加载波形及循环围压幅值大小进行分析。基于Hardin-Drnevich模型建立了考虑循环振次、循环围压及排水条件影响的动骨干曲线模型。 (5)针对地铁列车荷载作用的振动特性、软黏土固结状态，开展了不同因素影响下的变围压循环三轴试验研究，分析了加载频率、静偏应力比、应力路径斜率（循环围压幅值）和超固结比等因素对饱和软粘土孔压和应变发展、应力-应变滞回曲线演化的影响，并基于试验结果，分别建立了变围压循环荷载下考虑振动频率影响的累积应变率经验表达式，考虑静偏应力影响的轴向累积应变经验公式和考虑超固结比影响的轴向累积应变经验公式。得到的这些结论对于深入了解真实地铁运行下软黏土的动力特性提供了丰富的数据支撑。 (6)对在循环轴向偏应力和循环围压耦合作用后宁波饱和软黏土的静力特性进行了研究，发现变围压循环荷载后软黏土的不排水抗剪强度变化不大。与未经历循环荷载时的弹性模量比较，振后弹性模量与循环应力比、振次密切相关，而受循环围压的影响较小。而不同循环振次条件时，振后孔压随应变发展规律呈不同的发展模式，即当循环振次较小时，振后不排水剪切孔压随轴向应变的增长呈非线性增长，当振次较大时，孔压-应变曲线呈两段式增长。进一步分别从振后动应变比、动孔压比及拟超固结比三个角度对振后软黏土的不排水剪切强度变化进行了深入探讨，发现振后饱和重塑软黏土不排水剪切力学性质呈拟超固结的特性，利用拟超固结比可以较好的描述强度变化规律，归一化强度随拟超固结比的增大而增大。