趙國(guó)堂

(中國(guó)鐵路總公司，北京　100844)

高速鐵路的建造和養(yǎng)護(hù)維修必須要保證軌道的高平順性和高穩(wěn)定性。因此對(duì)路基工程不僅要求具有足夠的強(qiáng)度，更重要的是還要有維持長(zhǎng)期變形穩(wěn)定的能力。但是，路基作為土工構(gòu)筑物，除自身的長(zhǎng)期流變性質(zhì)外，外部荷載和水的作用也都會(huì)導(dǎo)致其變形不斷累積，使得高速鐵路嚴(yán)苛的沉降控制標(biāo)準(zhǔn)無(wú)法完全實(shí)現(xiàn)。在早期建造高速鐵路的國(guó)家中，日本由于東海道新干線出現(xiàn)了部分路段路基沉降且難以修復(fù)的問(wèn)題而迫使日本改變了新干線的技術(shù)路線，增大了橋梁比例[1]。在德國(guó)，科隆—法蘭克福高速鐵路于2002年開(kāi)通運(yùn)營(yíng)，2004年出現(xiàn)了2段比較大的路基沉降，其中一段路基沉降的波長(zhǎng)為200 m左右，最大沉降值為55 mm，另外一段路基沉降的波長(zhǎng)為60 m左右，最大沉降值為42 mm，但道床板和支承層沒(méi)有可見(jiàn)的傷損；另一條漢諾威—柏林高速鐵路也出現(xiàn)了路基沉降，其波長(zhǎng)為40 m左右，最大沉降值為18 mm，且道床板和支承層均出現(xiàn)張開(kāi)裂縫，經(jīng)雷達(dá)檢測(cè)表明，路基本體也出現(xiàn)了裂縫，不得不采用注漿措施加以抬升和修復(fù)[2]。我國(guó)高速鐵路的地質(zhì)條件復(fù)雜，軟土、松軟土分布廣，黃土、膨脹性巖土在一定區(qū)域內(nèi)廣泛存在，因此控制路基變形是一項(xiàng)非常重要的工作，特別是我國(guó)時(shí)速300 km及以上高速鐵路全面采用無(wú)砟軌道，造成針對(duì)路基變形的維修十分困難。因此，研究路基變形對(duì)無(wú)砟軌道的影響具有重大的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。

目前，我國(guó)高速鐵路運(yùn)營(yíng)里程已經(jīng)超過(guò)19 000 km，鋪設(shè)的無(wú)砟軌道達(dá)22 000 km以上。為確保路基上無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)的安全、可靠，我國(guó)制定了嚴(yán)苛的路基沉降控制標(biāo)準(zhǔn)，要求其工后沉降在波長(zhǎng)為20 m時(shí)不得超過(guò)15 mm，在波長(zhǎng)為20 m以上時(shí)不得超過(guò)30 mm[3]；在無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，統(tǒng)一了無(wú)砟軌道變形荷載的表征方式，建立了無(wú)砟軌道—路基變形的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)分析模型[4-18]；在路基施工過(guò)程中，制定了嚴(yán)密的路基沉降觀測(cè)與評(píng)估流程，要求在路基施工時(shí)建立完善的變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)，設(shè)置沉降觀測(cè)樁和沉降板，一般情況下每50 m設(shè)置1個(gè)觀測(cè)斷面，對(duì)路基面沉降和地基沉降進(jìn)行觀測(cè)[19]，并根據(jù)觀測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)路基工后沉降進(jìn)行預(yù)測(cè)，只有在滿(mǎn)足沉降控制標(biāo)準(zhǔn)的條件下才允許進(jìn)行無(wú)砟軌道的施工。

路基的變形控制標(biāo)準(zhǔn)和觀測(cè)評(píng)估流程是高速鐵路建設(shè)階段保證無(wú)砟軌道工程質(zhì)量的重要依據(jù)，無(wú)砟軌道—路基變形計(jì)算模型是研究路基變形對(duì)無(wú)砟軌道影響的重要手段。目前的無(wú)砟軌道—路基變形計(jì)算模型除表征路基沉降統(tǒng)一采用余弦方程外，在邊界條件、無(wú)砟軌道各結(jié)構(gòu)層的層間關(guān)系等方面差異巨大。邊界條件是結(jié)構(gòu)計(jì)算分析中最基本也是最重要的條件，一旦出現(xiàn)錯(cuò)誤或偏差，就無(wú)法得到正確的計(jì)算結(jié)果?，F(xiàn)有計(jì)算模型中一般選擇無(wú)砟軌道支承層或底座板與路基面交界的界面作為下部邊界并輸入變形激勵(lì)[4-12,14,17]，或以基床表層底部作為邊界并輸入變形激勵(lì)[13,18]；從一定意義上來(lái)說(shuō)，這樣并沒(méi)有反映出路基工后沉降變形的機(jī)理。針對(duì)高速鐵路，國(guó)內(nèi)外的共識(shí)是，在鋪設(shè)無(wú)砟軌道時(shí)路基本體的變形已經(jīng)完成，工后沉降主要是由地基沉降引起的；因此，一般情況下計(jì)算模型的下部邊界應(yīng)以路基本體與地基交界的界面為宜，只有在分析路基本體病害對(duì)軌道影響時(shí)，才應(yīng)選擇路基面為下部邊界。無(wú)砟軌道各結(jié)構(gòu)層的層間關(guān)系是分析路基變形對(duì)軌道影響的基礎(chǔ)，而現(xiàn)有計(jì)算模型中采用的梁—板—彈簧阻尼結(jié)構(gòu)并不能模擬各結(jié)構(gòu)層之間的接觸狀態(tài)；采用實(shí)體單元時(shí)，將各結(jié)構(gòu)層的層間關(guān)系用接觸單元模擬[7,10-17]，可以模擬出路基變形向鋼軌傳遞以及各結(jié)構(gòu)層的變形和受力狀況；而按結(jié)合良好進(jìn)行模擬[5,6,8，9,18]則無(wú)法反映層間的作用。

因此，作者提出基于路基工后沉降變形的機(jī)理和無(wú)砟軌道各結(jié)構(gòu)層的層間關(guān)系構(gòu)建高速鐵路無(wú)砟軌道—路基變形計(jì)算模型，以建立的雙塊式無(wú)砟軌道—路基變形計(jì)算模型為例，通過(guò)對(duì)比分析不同邊界條件、層間關(guān)系的處理結(jié)果，驗(yàn)證所提出模型的合理性和可靠性。

1　軌道—路基變形計(jì)算模型的構(gòu)建

路基一般由路基本體和地基2部分組成，其中路基本體又分為基床表層、基床底層和基床以下路堤等3部分，如圖1所示。一般認(rèn)為，路基本體在鋪設(shè)無(wú)砟軌道時(shí)其性能已經(jīng)穩(wěn)定，路基工后沉降變形主要由地基變形引起。因此，合理的軌道—路基變形計(jì)算模型的下部邊界應(yīng)為路基本體的底部，這一方面符合路基工后沉降變形的機(jī)理，另一方面路基本體的初始參數(shù)是確定的，可以根據(jù)設(shè)計(jì)和施工狀況進(jìn)行選取?？紤]的路基填料為散粒體，其層間可按變形連續(xù)處理。

路基變形對(duì)無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)的影響，主要體現(xiàn)在路基的變形通過(guò)無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)向鋼軌傳遞，從而引起軌道不平順的變化；路基變形會(huì)對(duì)無(wú)砟軌道的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，比如CRTSⅡ型板式無(wú)砟軌道的軌道板和雙塊式無(wú)砟軌道的道床板均沒(méi)有限位結(jié)構(gòu)，前者的穩(wěn)定主要依靠軌道板與CA砂漿層之間的黏結(jié)性能，后者的穩(wěn)定主要依靠道床板與支承層之間的摩阻力，路基變形將會(huì)引起軌道板與CA砂漿層以及道床板與支承層之間出現(xiàn)離縫、脫空，從而打破無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定，可能會(huì)引起結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)；路基變形還會(huì)導(dǎo)致無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)的傷損，如軌道板、道床板、底座板、支承層出現(xiàn)裂縫，板下充填層出現(xiàn)破損等。無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)總體上均是層狀結(jié)構(gòu)，在構(gòu)建無(wú)砟軌道—路基變形計(jì)算模型時(shí)，無(wú)砟軌道各結(jié)構(gòu)層之間按層間接觸處理，才能夠反映各結(jié)構(gòu)層抵抗變形和受力的特點(diǎn)，模擬路基變形對(duì)軌道不平順、無(wú)砟結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和傷損的影響。

圖1　軌道與路基結(jié)構(gòu)斷面圖

底座板或支承層與路基面之間按層間接觸進(jìn)行模擬，地基系數(shù)用非線性彈簧進(jìn)行模擬，路基變形的波形采用如圖2所示的單波余弦曲線表示，其表達(dá)式為

(1)

式中：f0為波峰；Z為不均勻沉降的位置坐標(biāo)；l為波長(zhǎng)。

圖2　余弦型沉降曲線

為研究計(jì)算模型下部邊界條件的影響，在本文建立的雙塊式無(wú)砟軌道—路基變形計(jì)算模型中，下部邊界分別取如圖1所示的路基面和地基面2類(lèi)邊界條件；另外，道床板與支承層間按層間接觸和層間結(jié)合2種情況考慮；鋼軌采用梁?jiǎn)卧M，道床板、支承層和路基均采用空間實(shí)體單元模擬；道床板和支承層為線彈性材料，路基選用Mohr-Coulomb材料；扣件及路基表面彈性均采用彈簧單元模擬；為簡(jiǎn)化計(jì)算，層間接觸時(shí)的摩擦系數(shù)均取0.5。

采用ABAQUS軟件對(duì)雙塊式無(wú)砟軌道—路基變形計(jì)算模型進(jìn)行有限元計(jì)算，路基變形波長(zhǎng)的計(jì)算范圍為5～120 m，變形幅值的計(jì)算范圍為10～50 mm。鋼軌為60 kg·m-1級(jí)，扣件的靜剛度取30 kN·m-1，節(jié)點(diǎn)間距取625 mm，其他輸入?yún)?shù)見(jiàn)表1。

表1　基本參數(shù)取值

2　計(jì)算結(jié)果及其分析

為便于表述，將軌道變形波長(zhǎng)與在地基(或路基)面上輸入的變形波長(zhǎng)之比稱(chēng)為波長(zhǎng)傳遞比，將軌道變形幅值與在地基(或路基)面上輸入的變形幅值之比稱(chēng)為幅值傳遞比。

2.1　下部邊界條件的影響

應(yīng)用道床板與支承層為層間接觸的計(jì)算模型對(duì)下部邊界條件分別為地基面和路基面2種情況進(jìn)行計(jì)算分析。

(1)當(dāng)下部邊界為地基面時(shí)，如圖3所示(圖中：LF，AF分別為在地基面上輸入的變形波長(zhǎng)和幅值；變形等值線上數(shù)字的單位為mm。圖中顯示出4層結(jié)構(gòu)，自上而下依次為道床板、支承層、路基基床、基床以下路堤)，在地基面上的變形通過(guò)路基本體向軌道結(jié)構(gòu)傳遞的過(guò)程中，形成路基本體和軌道變形波長(zhǎng)逐漸增大的沉降漏斗。當(dāng)LF較小時(shí)，所引起軌道變形的波長(zhǎng)增加和幅值減小均比較明顯；而當(dāng)LF較大時(shí)，對(duì)應(yīng)的軌道變形波長(zhǎng)有所增大，但幅值逐步向上傳遞。

地基面變形的傳遞可用傳遞比來(lái)表示，如圖4所示(圖中：LR，AR分別為軌道變形的波長(zhǎng)和幅值)。由圖4(a)可以看出，波長(zhǎng)傳遞比與LF成反比，而與AF成正比。由波長(zhǎng)傳遞比可以推算出，地基變形所引起的軌道不平順一般為長(zhǎng)波不平順(波長(zhǎng)在30 m以上)，此結(jié)論與長(zhǎng)期以來(lái)形成的軌道長(zhǎng)波不平順產(chǎn)生機(jī)理相一致。另外，從圖4(b)可以看出，幅值傳遞比受LF影響顯著，隨著LF的增大逐漸趨近于1，但受AF的影響很小，并且3個(gè)AF值下得到的3條幅值傳遞比變化曲線高度重合。這說(shuō)明，當(dāng)LF較小時(shí)，路基本體隨地基的變形而產(chǎn)生相應(yīng)的變形，即當(dāng)AF增大時(shí)，路基本體的變形量也隨之增大，則傳遞到軌道時(shí)軌道變形的波長(zhǎng)也同樣隨之增大，但幅值增加量很小，從而形成波長(zhǎng)傳遞比增大和計(jì)算條件下幅值傳遞比曲線高度重合的結(jié)果；當(dāng)LF較大時(shí)，路基本體與地基變形的跟隨性增強(qiáng)，傳遞到軌道時(shí)軌道變形的波長(zhǎng)和幅值的增加量均很小，使得軌道變形的波長(zhǎng)和幅值與LF和AF逐步接近。從本文計(jì)算條件得到的結(jié)果可以認(rèn)為，LF達(dá)到60～80 m時(shí)，波長(zhǎng)和幅值的傳遞比接近于1，軌道變形與地基變形基本一致。

圖3　下部邊界為地基面時(shí)路基和軌道的變形等值線圖

圖4　下部邊界為地基面時(shí)波長(zhǎng)和幅值的傳遞比計(jì)算結(jié)果

(2)當(dāng)下部邊界為路基面時(shí)，如圖5所示(圖中：LS，AS分別為在路基面輸入的變形波長(zhǎng)和幅值，變形等值線上數(shù)字的單位為mm。圖中顯示出2層結(jié)構(gòu)，自上而下依次為道床板和支承層)，計(jì)算模型中的軌道結(jié)構(gòu)層只有支承層和道床板2層，在支承層的底部輸入一定波長(zhǎng)和幅值的變形以后，由于道床板的抗彎剛度較支承層大，故當(dāng)路基面變形的波長(zhǎng)較小時(shí)，道床板的撓曲變形較小，導(dǎo)致道床板與支承層之間產(chǎn)生離縫，使得傳遞到鋼軌的變形幅值減??；當(dāng)路基面變形的波長(zhǎng)增大到一定值以后，道床板撓曲變形隨之增大，與支承層的變形跟隨性增強(qiáng)，離縫逐漸減小，軌道變形逐步與路基面一致。

圖5　下部邊界為路基面時(shí)軌道變形等值線圖

路基面變形的傳遞同樣可用如圖6所示的傳遞比來(lái)表示，傳遞比的變化規(guī)律與圖4所示相似，但是在輸入相同的變形波長(zhǎng)和幅值的條件下，波長(zhǎng)傳遞比：前者達(dá)到1～7，后者只有1～2，這說(shuō)明路基面變形對(duì)軌道變形波長(zhǎng)的影響很?。环祩鬟f比：前者在60～80 m變形波長(zhǎng)以?xún)?nèi)時(shí)變化比較緩慢，后者在30 m變形波長(zhǎng)以?xún)?nèi)時(shí)快速增大并接近1。

圖6　下部邊界為路基面時(shí)波長(zhǎng)和幅值的傳遞比計(jì)算結(jié)果

對(duì)比以上2種邊界條件下波長(zhǎng)和幅值傳遞比的差別，主要是無(wú)砟軌道與路基之間的關(guān)系有所不同。下部邊界為地基面時(shí)，無(wú)砟軌道是主動(dòng)適應(yīng)和協(xié)調(diào)與路基面的關(guān)系，由于地基面上的變形傳遞到無(wú)砟軌道底部時(shí)波長(zhǎng)增大、幅值減小，因此無(wú)砟軌道的變形比較“柔和”；而下部邊界為路基面時(shí)，支承層承受的是“強(qiáng)制性”變形荷載，即路基面輸入余弦型變形荷載后，支承層必須產(chǎn)生與輸入變形波長(zhǎng)和幅值相同的變形，道床板在適應(yīng)和協(xié)調(diào)與支承層的關(guān)系時(shí)，由于其材料特性和結(jié)構(gòu)尺寸的限制，只能夠通過(guò)產(chǎn)生離縫來(lái)減少路基變形幅值向鋼軌的傳遞，對(duì)變形波長(zhǎng)傳遞的影響很小。

這2種邊界條件下的計(jì)算結(jié)果除傳遞比有差異外，還體現(xiàn)在當(dāng)下部邊界為路基面時(shí)，支承層承受著由“強(qiáng)制性”變形荷載所產(chǎn)生的與道床板的離縫及拉應(yīng)力2個(gè)方面。如圖7所示，在下部邊界為路基面的條件下，當(dāng)路基變形的波長(zhǎng)較小時(shí)，道床板與支承層間的離縫很大，而且參照?qǐng)D5(a)，如果將道床板在支承層發(fā)生沉降變形后的狀況視為一簡(jiǎn)支梁，則其最大撓度與路基變形波長(zhǎng)的4次方成正比，與路基的抗彎剛度成反比；當(dāng)路基變形的波長(zhǎng)增大后，道床板的最大撓度也迅速增大，但與支承層間的離縫迅速減小，由此也可以揭示離縫迅速減小是幅值傳遞比突然增大的原因。

圖7　道床板與支承層間的離縫

圖8為支承層最大拉應(yīng)力的變化情況。下部邊界為路基面時(shí)，LS越小，支承層承受的拉應(yīng)力越大，當(dāng)LS在60 m及以?xún)?nèi)時(shí)，支承層的最大拉應(yīng)力基本超過(guò)了設(shè)計(jì)強(qiáng)度。下部邊界為地基面時(shí)，當(dāng)LF在10 m及以?xún)?nèi)時(shí)，支承層的拉應(yīng)力較大；而當(dāng)LF超過(guò)40 m以后，支承層的最大拉應(yīng)力很小。

圖8　支承層承受的最大拉應(yīng)力

對(duì)計(jì)算結(jié)果的分析表明，下部邊界為路基面時(shí)，路基變形引起的軌道不平順可以處在中短波范圍內(nèi)，這與已經(jīng)形成的基本共識(shí)不符；由于雙塊式無(wú)砟軌道的穩(wěn)定一般取決于道床板與支承層間的摩阻力，當(dāng)?shù)来舶迮c支承層之間出現(xiàn)大的離縫時(shí)，將會(huì)影響無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；支承層如果產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力，而且遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其水硬性材料或C15素混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度，無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)將出現(xiàn)嚴(yán)重傷損。雙塊式無(wú)砟軌道作為自上而下剛度逐漸遞減的連續(xù)結(jié)構(gòu)，其支承層不是無(wú)砟軌道主要承受荷載的結(jié)構(gòu)層，如果層間離縫威脅到無(wú)限位連續(xù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，這在設(shè)計(jì)上是不允許的，也不是該無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)具有的實(shí)際狀況。因此，由下部邊界為路基面的計(jì)算模型所得到的計(jì)算結(jié)果與雙塊式無(wú)砟軌道的設(shè)計(jì)原理和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際不符。

2.2　層間關(guān)系的對(duì)比分析

應(yīng)用下部邊界為地基面的計(jì)算模型，對(duì)道床板與支承層按層間接觸和層間結(jié)合良好2種層間關(guān)系進(jìn)行對(duì)比分析，其中按層間接觸的計(jì)算結(jié)果如圖3、圖4、圖7(b)、圖8(b)所示。

當(dāng)?shù)来舶迮c支承層結(jié)合良好時(shí)，其路基和軌道的變形情況如圖9所示，地基面上的變形向上傳遞的規(guī)律與圖3相似，差別是在地基面變形的波長(zhǎng)為10 m時(shí)，由于軌道板與支承層良好結(jié)合后它們的抗彎剛度增大，從而在支承層與路基面間產(chǎn)生了離縫。

圖9　層間結(jié)合時(shí)路基和軌道的變形等值線圖

道床板與支承層按層間結(jié)合良好時(shí)，波長(zhǎng)和幅值傳遞比的計(jì)算結(jié)果如圖10所示。由圖10可知，波長(zhǎng)傳遞比隨LF和AF的變化規(guī)律與圖4(a)所示相一致，但其量值要小于道床板與支承層按層間接觸的情況；幅值傳遞比在LF不超過(guò)30 m時(shí)隨AF的增大而減小，且小于圖4(b)所示的道床板與支承層按層間接觸計(jì)算得到的量值。

圖10道床板與支承層結(jié)合良好時(shí)波長(zhǎng)和幅值的傳遞比計(jì)算結(jié)果

由計(jì)算分析的結(jié)果表明，這2種層間關(guān)系對(duì)波長(zhǎng)和幅值傳遞比影響的差異主要體現(xiàn)在LF為30 m以?xún)?nèi)時(shí)幅值傳遞比的不同，其主要原因如圖11所示，當(dāng)?shù)来舶迮c支承層按層間結(jié)合良好考慮時(shí)，2層結(jié)構(gòu)形成了1層“復(fù)合板”，抗彎剛度增大，跟隨路基變形的性能變差，當(dāng)AF增大時(shí)，“復(fù)合板”與路基面之間的離縫也增大；而道床板與支承層按層間接觸處理時(shí)，支承層的彈性模量和層厚均較“復(fù)合板”小，抗彎能力差，其與路基面之間的離縫可忽略不計(jì)。

圖11　支承層與路基面間的離縫

在道床板與支承層間結(jié)合良好的層間關(guān)系下，若支承層與路基面間在路基變形波長(zhǎng)較小時(shí)產(chǎn)生較大離縫，則支承層所承受的拉應(yīng)力隨之增大，如圖12所示，與圖8(b)相比，支承層所承受的最大拉應(yīng)力大于道床板與支承層按層間接觸處理的層間關(guān)系下的值，且容易超過(guò)材料的設(shè)計(jì)強(qiáng)度。

圖12　支承層承受的最大拉應(yīng)力

通過(guò)對(duì)計(jì)算結(jié)果的分析可以看出，對(duì)層間關(guān)系的處理影響著無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)的受力和變形，特別是按層間結(jié)合良好考慮層間關(guān)系的條件下，支承層與路基面間的離縫以及支承層承受較大的拉應(yīng)力，均與前述下部邊界為路基面時(shí)的計(jì)算結(jié)果相似，這不符合該無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)具有的狀況和設(shè)計(jì)原理。

3　結(jié)　論

作者提出了構(gòu)建無(wú)砟軌道—路基變形計(jì)算模型的原則，首次提出模型的下部邊界條件應(yīng)基于路基工后沉降的機(jī)理確定，無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)的層間關(guān)系應(yīng)基于路基變形對(duì)軌道不平順、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和傷損的影響來(lái)確定。

通過(guò)建立的雙塊式無(wú)砟軌道—路基變形計(jì)算模型，分析不同邊界條件和層間關(guān)系的計(jì)算結(jié)果表明，當(dāng)計(jì)算模型的下部邊界為地基面時(shí)，由于路基本體在變形傳遞過(guò)程中產(chǎn)生的變形擴(kuò)散作用，從而引起軌道變形的增大呈漏斗狀傳遞形式，并且產(chǎn)生的軌道不平順一般為長(zhǎng)波不平順，這符合軌道長(zhǎng)波不平順的產(chǎn)生機(jī)理；當(dāng)計(jì)算模型的下部邊界為路基面時(shí)，由于輸入的路基變形對(duì)無(wú)砟軌道的“強(qiáng)制性”作用，從而改變了無(wú)砟軌道與路基變形之間的相互作用關(guān)系，導(dǎo)致道床板與支承層間的離縫過(guò)大，支承層出現(xiàn)的拉應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)強(qiáng)度，這不符合雙塊式無(wú)砟軌道的結(jié)構(gòu)原理及應(yīng)具有的實(shí)際狀況，由此驗(yàn)證了無(wú)砟軌道—路基變形計(jì)算模型的下部邊界選擇地基面的原則是合理、可靠的。按道床板與支承層結(jié)合良好來(lái)處理層間關(guān)系時(shí)，由于道床板與支承層共同形成復(fù)合結(jié)構(gòu)層，從而增大了結(jié)構(gòu)層的抗彎剛度，使得在路基變形荷載的作用下，該復(fù)合結(jié)構(gòu)層與路基面之間出現(xiàn)了離縫，改變了路基變形對(duì)軌道不平順的影響規(guī)律；另外在支承層上也產(chǎn)生了較大的拉應(yīng)力，成為無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)承受荷載的主要結(jié)構(gòu)層，這與雙塊式無(wú)砟軌道的結(jié)構(gòu)原理不符，從而驗(yàn)證了無(wú)砟軌道—路基變形計(jì)算模型中將結(jié)構(gòu)層間處理成接觸關(guān)系更為符合實(shí)際。

以下部邊界為地基面和將層間關(guān)系按接觸關(guān)系處理所構(gòu)建的無(wú)砟軌道—路基變形計(jì)算模型，能夠計(jì)算分析路基變形對(duì)軌道不平順、無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)和路基受力、傷損的影響規(guī)律，這種影響規(guī)律可用來(lái)指導(dǎo)不同路基參數(shù)下、不同無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)形式下路基變形管理標(biāo)準(zhǔn)的制定和分析，以及無(wú)砟軌道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和養(yǎng)護(hù)維修。

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