汶川地震对山区铁路、公路粗粒土填方路基造成了严重损毁。地震以何种方式影响粗粒土填料颗粒的物理力学行为并进而对路基的变形破坏起主导作用是亟待解决的关键科学问题。项目基于软凝聚态物理学的观点提出假设：粗粒土路基存在震动相变行为，当地震作用强度较小时会发生剪缩-剪胀转变，当地震作用强度较大时会发生流动-堵塞转变。拟通过震区调研分析识别出典型的震动相变现象；利用振动台模型实验重现粗粒土路基震动相变行为；结合大规模离散元数值计算，揭示震动相变过程中粗粒土颗粒的组构特征、力学特征和运动规律，以及震动相变发生的临界条件、方向和相变进行的方式；从而验证以上假设并建立适用于汶川震区的粗粒土路基两参数震动相变模型和具有普适性的粗粒土路基三参数震动相变模型。研究成果可望为粗粒土路基震害识别、震害评估和震害控制提供理论基础，也期对交通土建领域防灾减灾学科的发展起到推动作用。
