水位抬升对高铁路基动力响应与长期沉降的影响

分类： 矿山工程技术 >> 矿山地质学 提交时间： 2025-07-17

胡静 唐跃 张家康 蒋红光 边学成 邓涛

摘要： 基于Biot理论，建立了轨道–路基–多层饱和土地基耦合系统的2.5维有限元分析模型，提出了考虑实际列车循环荷载作用的路基累积沉降计算方法，分析了水位抬升、列车速度和列车轴重对路基动力响应与长期沉降的影响。研究结果表明：水位抬升对土体振动强度的放大作用并不是局限在水位变化的深度范围内，而是会导致整个路基和地基断面的振动增强；并且这种全断面的振动放大效应随着列车速度的提高而增强；水位抬升至路基内部时，路基中高会出现显著的超静孔压，最大值达到27.52kPa，导致有效应力大幅下降，路基土单元的应力路径向破坏线靠近；当水位位于地基内部时，路基在列车循环荷载作用下的累积变形较小，线路沉降主要来自于地基；当水位抬升至路基内部时，路基累积变形随加载次数的增加发展迅速，100万次加载后变形为约54mm，远超容许值，说明路基防水对“失效”的长期演化过程具有制约作用；此外，本文还探讨了累积变形受列车速度和列车轴重的影响，随着列车轴重的增加而显著增强，并且轴重的增加对路基累积变形的影响相较于地基更强烈，在设计时需要严格关注。

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