石熊

高速铁路路基动力累积变形模型试验研究

石熊1, 2

(1. 中南大学 湖南中大设计院有限公司，湖南 长沙 410075；2. 中南大学 土木工程学院，湖南 长沙 410075)

以中南大学高速铁路无砟轨道路基足尺模型试验系统为背景，对Ⅲ型板式无砟轨道在列车轴重为17 t，速度为350 km/h条件下开展10 000万轴次循环荷载试验，以研究路基在高速列车长期荷载作用下的动力累积变形规律。研究结果表明：随着列车轴次的增加，路基累积变形逐渐增加，在循环加载前期增长速率较快，之后逐渐减小，在列车轴次达到350万次后趋于稳定，路基最终累积变形为3.38 mm，其中基床表层、基床底层、路基本体和地基各结构层最终变形分别为2.33，0.57，0.30和0.18 mm。基床表层变形最大，占总累积变形的68.93%，基床底层次之。通过对指数模型在路基模型试验中的适用性进行分析，结果表明路基各结构层累积变形采用指数模型拟合的效果较好，相关系数均在0.985以上。基于试验结果，提出一个以动静应力比、静应力与静强度比、振次为基数的指数模型，依据试验结果对模型参数进行反分析，得出模型中各参数变化范围较小，修正模型改进效果非常明显，可以用于预测长期动力荷载作用下高速铁路路基累积变形和路基沉降。

高速铁路；轨道路基模型；路基填料；循环荷载；累积变形；指数模型

列车的高速化是当今世界交通运输发展的必然趋势，为适应我国经济的快速发展，近年来修建了大量的高速铁路。然而高速铁路的建设应达到系统具有安全性、可靠性、舒适性、高支配性和少维护性的目标，这就要求高速铁路系统的各个组成部分在质量、安全以及可靠性方面都要有较大的提高，尤其体现在轨道与路基的稳定性及平顺性上。……