高速鐵路瀝青混凝土軌下基礎結構行為與設計指標體系項目摘要

軌下基礎位于軌道結構與路基之間，直接承受、傳遞并分散由軌道傳來之列車荷載，其性能直接影響高速鐵路的運營安全、行車舒適與使用壽命。我國高速鐵路廣泛采用無砟軌道結構，軌下基礎多為水泥混凝土剛性板，其噪音和振動問題難以解決。瀝青混凝土軌下基礎具有噪音低、減振好、維護易、開裂少等優(yōu)點，該結構在德美日澳等國已有采納，而我國僅在京津城際和武廣客專等線路的部分站場進行了少量試驗性應用，但缺乏基礎研究和理論指導，嚴重制約其在線路上的應用和推廣。本項目應用動力分析方法，針對設計時速、軌道類型和基床條件等關鍵因素，系統(tǒng)進行瀝青混凝土軌下基礎結構行為研究；通過室內(nèi)大型動態(tài)模型試驗，并結合已有現(xiàn)場實測資料，提出瀝青混凝土軌下基礎關鍵力學指標；根據(jù)路軌一體化原則和累積疲勞損傷方法，研究基于層狀體系理論的瀝青混凝土軌下基礎設計方法，構建其設計指標體系。本項目研究成果可作為高速鐵路瀝青混凝土軌下基礎設計的理論基礎。

軌下基礎結構的性能直接影響到整個鐵路系統(tǒng)的運營安全、行車的舒適性和結構的整體使用壽命。在我國大力發(fā)展高速鐵路無砟軌道鐵路結構的同時，探索新型的軌下基礎結構顯得尤為重要，瀝青混凝土具有防水性好、承載能力強以及減震降噪等獨有優(yōu)點，被逐漸應用于鐵路軌下基礎結構。本課題針對鐵路瀝青混凝土軌下基礎結構，采用系統(tǒng)耦合動力學分析方法、室內(nèi)材料試驗以及室內(nèi)動力模型試驗，系統(tǒng)開展了鐵路瀝青混凝土的材料優(yōu)化設計、結構動力學響應規(guī)律分析以及結構疲勞損傷的理論分析等，并結合現(xiàn)場實測資料，對比分析，最終提出了瀝青混凝土軌下基礎的關鍵性力學響應規(guī)律，提出了瀝青混凝土軌下基礎結構設計方法及其設計指標體系。本項目研究成果可以推動瀝青混凝土在高速鐵路軌下基礎結構中的應用。 2100433B

瀝青混凝土作為公路路面常用材料，具有承載力好、防水性強以及減震降噪等優(yōu)點，逐漸被應用到新型鐵路軌下基礎基床結構中，然而對于其耐久性問題尚無定論，因此有關瀝青混凝土面層式基床軌下基礎疲勞損傷機理還有待進一步的研究。在申請者對有關鐵路瀝青混凝土前期研究工作的基礎上，本課題擬圍繞瀝青混凝土面層式基床軌下基礎結構動力學響應、損傷模式以及疲勞壽命預測等方面開展研究。通過室內(nèi)材料參數(shù)試驗測定鐵路瀝青混凝土動力學參數(shù)、抗水損參數(shù)、抗彎拉性能以及溫度敏感性參數(shù)，采用室內(nèi)動力模型試驗測定瀝青混凝土面層式基床軌下基礎結構的動力學響應規(guī)律和損傷模式，結合數(shù)值仿真計算和回歸分析等研究手段，開展其結構動力學響應及疲勞損傷影響因素的敏感性分析，建立瀝青混凝土面層式基床軌下基礎結構的疲勞壽命預測模型，為瀝青混凝土在鐵路軌下基礎結構中的應用提供理論基礎及技術支撐。

《高速鐵路水下隧道研究與設計》作者結合廣深港客運專線獅子洋水下隧道的建設條件與運營要求，針對各項技術難題，采用理論分析、模型試驗、現(xiàn)場測試等多種手段相結合的方法開展科研攻關，提出了多項創(chuàng)新技術，包括復合地層高速鐵路特長水下隧道的總體設計技術、復合地層高速鐵路水下隧道結構動一靜力學優(yōu)化設計技術、雙孔單線特長鐵路隧道的氣動效應緩解技術、特長高速鐵路水下隧道防災與疏散技術、盾構機一字形地中對接和洞內(nèi)拆解技術、施工材料計量及控制技術等。

《高速鐵路水下隧道研究與設計》反映了課題研究成果及其在獅子洋水下隧道工程設計中的具體應用情況，可供從事隧道及地下工程修建的設計、施工、科研技術人員以及高等院校師生參考。

是位于鋼軌以下、路基面以上，由軌下部件和道床組成的，承受列車通過鋼軌傳遞的載荷并分布給路基面的軌道基礎。通常是在道床上間隔鋪設橫向軌枕的結構稱為傳統(tǒng)型式，由其他型式的道床或軌下部件構成的就稱為新型軌下基礎，如碎石道床上鋪設混凝土寬枕、縱枕、框架、軌道板等，或用瀝青材料對道碴道床穩(wěn)定處理，采用瀝青道床以及混凝土整體道床等。