张智海，肖宏，崔旭浩，闫东伟

(1.北京交通大学土木建筑工程学院，北京100044；2.北京交通大学轨道工程北京市重点实验室，北京100044)

有砟轨道是铁路最基本的轨道结构形式之一，道床是轨道结构的主要组成部分，具有保持轨道的稳定性、减缓和吸收轮轨的冲击和振动、良好的排水性能等作用[1]。我国是世界上沙漠化最严重的国家之一，尤其是西北地区地势地形条件复杂，气候条件恶劣，荒漠化严重，道床沙化成为这些地区铁路道床的主要病害。沙粒的贯入沉积填充了道砟颗粒间的空隙，改变了道床的粒径级配和弹性，引起了一系列工务病害，如：造成道床板结失去弹性，轨道结构刚度增大，轮轨接触区动力响应变大，钢轨波磨和车轮磨耗加剧，道床排水能力下降，道床养护维修困难等[2−3]；而且沙粒中含有大量盐分，在雨水作用下还会引起钢轨和扣件锈蚀[4−6]，这些都会导致轨道结构使用性能下降，线路服役状态变差，严重影响列车运行的效率和安全性[7]。因此，对风沙地区铁路系统进行深入研究具有重要的意义。

风沙道床是指由不同粒径的碎石道砟和沙粒组成的一种非连续、非均匀、多尺度效应显著的复杂混合多相介质，内部受力和变形机理复杂。目前，已有诸多学者开展了相关研究。在试验研究方面，FACCOLI等[8]针对轮轨接触面有沙和无沙2种试验条件，利用双盘试验台进行了车轮滚动和滑动试验，结果表明，沙粒的存在显著增加了车轮的磨损率。……