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纵观世界交通运输体系的发展,重载化已成为未来铁路货物运输发展的主导方向,因其运量大、效率高、成本低而受到各国的广泛重视。在重载列车重复荷载作用下,不仅要求路基基床具有足够的强度,满足一定变形,把动变形和累积残余变形控制在允许范围内,还要使基床具有均一的弹性,因此对基床的要求要高于普通线路。通过分析研究国内外重载铁路路基基床的特性,认识到我国重载铁路路基基床在设计理念和技术强化方面均落后于国外:基床结构单一,难以达到对线路纵向刚度的一致性要求;基床填料选型简单且单指标控制;基床强度较低,易引起基床蠕动变形,影响路基的稳定性;基床病害防控措施薄弱,难以抵抗冻胀变形破坏、土性和水文地质等不利条件。随着列车重量大幅度增加和行车密度进一步提高,对重载铁路路基基床结构的要求也进一步提高,如何提高路基的承载能力和稳定性,强化基床结构,减少基床病害的发生,已成为重载铁路发展中亟待解决的重要问题。总结国内重载铁路的运营现状,并结合铁道部正在编制的《重载铁路设计规范》及正在施工的“中南部铁路通道”,提出三种不同的基床结构强化技术方案,利用ANSYS有限元软件模拟建立了轨道—路基系统三维模型,采用理论研究、仿真模拟和数值分析相结合的方式进行了基床结构静力响应分析、基床结构动力响应分析,得出基床结构控制参数的影响规律及力学性能:随着基床结构弹性模量、密度的增大,基床竖向位移变化幅度减小,基床抵抗荷载冲击的变形能力增强,能够承受较大作用的荷载冲击;但是轨道荷载更大程度的传递给基床部位,造成基床应力增大,缓冲来自列车荷载的冲击能力较弱,容易引起基床蠕动,影响路基整体稳固,加载过后不能尽快回复路基的稳定性。研究重载铁路路基基床的结构特性和建立基床结构强化技术方案,不仅可以为解决重载铁路现实的工程问题、为促进重载铁路的发展提供理论指导,而且对于确保重载铁路的运营安全和提高运输效率具有重要的理论意义和实用价值。