毕宗琦， 宫全美， 周顺华， 韩高孝

(同济大学 道路与交通工程教育部重点实验室， 上海 201804)

桩承式路基中土拱的稳定性直接关系到路基结构的服役性能。列车瞬时冲击荷载或长期循环荷载的作用均有可能导致拱效应的重新调整或失稳破坏，从而导致路基面较大的变形、道床板的开裂等，加大养护维修费用，甚至影响铁路正常使用。这一问题在变形控制要求极为严格的高速铁路无砟轨道路基结构中尤为突出。

目前有关桩承式路基中土拱效应的研究多数都是在静力条件下进行的[1-9]，国内外学者对桩承式路基中土拱的形状、影响因素、荷载分担等开展了系统的探索。针对动荷载作用下桩承式路基中土拱效应发生退化失稳现象的相关研究近年来同样取得了一定的进展。肖宏[10]、叶阳升等[11]对桩网结构路基进行了现场动力测试试验，结果表明动荷载作用下土拱效应依然存在，但动荷载对路基不同深度处应力传递模式有一定的影响。Heitz等[12]进行了静-动荷载共同作用下1∶3室内模型试验研究，试验中土拱出现了退化现象(表现为桩土应力比减小)，并据此提出了拱效应动力折减系数。Lai等[13]利用PFC2D研究了递增动荷载作用下桩承式路基中土拱效应的演变规律并将其分为逐步加强、形成-破坏-重构、失稳三个阶段。韩高孝、宫全美等[14-16]通过模型试验和离散元研究了动荷载作用下影响土拱稳定的因素及土拱退化和破坏的基本特征，同样得到了动荷载削弱土拱中荷载转移效果的结论，其认为动荷载作用下土拱效应的失稳退化是由拱顶、拱脚土体发生塑性破坏引起的，在退化过程中伴随着土体内部应力状态的调整，导致了土压力系数的变化以及主应力方向的偏转。……