采空区场地高速铁路路基动力响应离散元数值模拟分析

• Published in: 河南理工大学学报（自然科学版） Vol. 43; no. 2; pp. 155 - 165
• Main Authors: 任连伟, 王自强, 邹友峰, 顿志林, 杨文府
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 河南省采空区场地生态修复与建设技术工程研究中心,河南 焦作 454000%河南理工大学 土木工程学院,河南 焦作 454000%河南理工大学 测绘与国土信息工程学院,河南 焦作 454000%山西省煤炭地质物探测绘院有限公司,山西 晋中 030600 01.03.2024; 河南理工大学 土木工程学院,河南 焦作 454000
• Subjects: dynamic stress; dynamic displacement; goaf site; 动位移; 高速铁路路基; 采空区场地; discrete element; high-speed railway subgrade; 动应力; 离散元
• ISSN: 1673-9787
• DOI: 10.16186/j.cnki.1673-9787.2023020075

TU470; 目的 高速铁路穿越采空区场地存在重大安全隐患,为探讨采空区场地高速铁路路基的动力响应规律,方法 利用3DEC离散元软件建立17组采空区场地高速铁路路基数值模型,分析不同列车荷载作用下路基内部的沉降变形和动应力分布规律,对比分析无砟轨道和有砟轨道路基内部动力响应的分布差异,分析采空区开采宽度、厚度对动力响应分布规律的影响.结果 与无砟轨道相比,有砟轨道路基内部的动应力幅值明显更高,但其动应力的衰减速率也更高;动应力、动位移的时程曲线沿着路基深度方向出现不断增大的相位差;路基内部动位移幅值随着荷载作用时间增加而逐渐增大,但增大的速度不断降低,动应力幅值基本保持不变;动应力、动位移幅值与列车轴重存在明显的线性关系,随着轴重增加而线性增大;采空区开采宽度、厚度越大,列车荷载造成的动位移幅值也越大,但当开采宽度大于一定数值后,动位移幅值反而出现减小趋势.结论 列车荷载、路基轨道类型和采空区场地的差异都会对路基内部的动力响应分布情况产生影响,研究结果可为采空区场地高速铁路的安全运行提供理论参考.