高速交通運行速度快、技術標準高、對路基的要求嚴格，高鐵無砟軌道路基一般路段工后沉降不得超過15mm，橋臺過渡段工后沉降不得超過5mm，預測和控制路基工后沉降是高速交通路基工程建設的重點和難點。大量研究和工程實踐表明，路基的長期變形主要是由氣候水文條件與靜動荷載共同作用所引起的。其中，路基土體濕度循環變化及交通動荷載反復作用是導致路基沉降累積并產生病害的兩個主要因素。

　　武漢巖土所路基工程學科方向組科研人員針對服役中路基承受的干濕循環與交通荷載的耦合作用，通過建立車輛—鋼軌（路面）—層狀路基結構動力學分析模型，準確獲得路基本體的動附加應力分布與衰減規律，進一步考慮干濕循環引起的路基模量衰減導致的固結變形、交通動荷載作用引起的路基累積塑性變形、累積孔壓消散引起的變形等，在大量試驗和理論分析的基礎上，提出了一種預測路基工后沉降的模型和方法。該方法能夠考慮路基土體初始賦存狀態（壓實度、含水率、圍壓、靜破壞強度）、氣候變異（干濕循環次數、幅度）、靜動荷載（上部靜荷載和交通動荷載）對變形的影響，可以全面深入地預測交通荷載和氣候干濕效應耦合作用引起的路基長期變形，且具有明確的物理意義。

圖1. 路基工后沉降計算流程圖

圖2.不同深度處路基累積塑性應變分布規律

圖3. 不同干濕循環幅度下路基長期變形

　　該研究成果得到國家自然科學基金（41472286, 41472290, 41672312）、中科院STS項目（KFJ-STS-ZDTP-037）和湖北省杰出青年基金（No. 2017CFA056）資助，相關研究發表在國際期刊International Journal of Geomechanics上。

　　論文鏈接:  https://ascelibrary.org/doi/10.1061/(ASCE)GM.1943-5622.0001568

（文/圖 路基工程組）