我国西北部寒冷区域矿产资源丰富，铁路边坡岩体在遭受长期季节性冻融作用后，经历重载列车的动力荷载作用，往往会出现边坡损伤与局部失稳破坏问题。开展寒区重载列车作用下冻融边坡的稳定性与长期使用寿命问题研究具有十分重要的意义。
　　本文以朔-黄铁路山西段东风隧道的洞脸边坡实际工程情况为依托，采集了边坡常年冻融区的砂岩试样，开展了冻融循环试验、静态物理力学测试、SHPB动态力学试验、数值试验、理论分析与边坡长期局部稳定性数值仿真计算等研究工作，分析了冻融砂岩的静动态力学特性，初步揭示了长期冻融循环与重载列车作用下的东风隧道洞脸边坡稳定性变化规律，主要内容如下：
　　(1)基于岩体冻融损伤的物理力学本质，分析了岩体在冻融和动力荷载作用下的损伤过程，结合相关研究成果，确定了冻融循环作用下岩体宏观力学参数的退化规律。
　　(2)开展了冻融循环条件下边坡岩体的力学特性试验研究，测试并分析了围岩声波波速、微观结构和宏观力学参数的变化规律，建立了边坡岩体的宏观力学参数退化模型，推导了长期冻融循环作用后砂岩的静态力学参数。
　　(3)基于SHPB试验装置，开展了砂岩在单轴冲击压缩下的力学特性试验研究，得到了边坡岩体应力应变曲线、破坏形态、能量耗散规律，并利用动力有限元计算方法，开展了岩样的SHPB数值试验，揭示了砂岩试样在长期冻融作用条件下的动态力学参数变化规律，建立了考虑应变率和冻融循环次数的动态抗压强度退化模型。
　　(4)基于所建立的冻融岩体动态强度退化模型，改进了HJC本构模型，并通过对Ansys-LS-DYNA动力有限元计算程序的二次开发，得到了东风隧道洞脸边坡长期动力稳定性演化规律。