路基动力响应及深挖路堑边坡稳定性

路基动力响应及

深挖路堑边坡稳定性分析

浙江工业大学硕士论文2013年5月25日论文介绍绪论深挖路堑边坡稳定性分析高速铁路路基动力响应分析结论与展望第一章绪论

研究目的和意义随着我国经济建设的快速发展，使得铁路运输量快速增大，快度运送能力的要求越来越高，导致高速铁路建设中很多边坡稳定性和列车振动下的路基动力响应问题日益突出，寻求经济、合理的研究方法来解决高速铁路建设中的边坡稳定性和路基动力响应问题迫在眉睫。

第一章绪论

研究背景和现状1.

深路堑边坡稳定性分析现状①20世纪初期至50年代，边坡稳定性评价归于土力学研究范畴，在刚体极限平衡的基础上建立边坡稳定性的计算，边坡设计的依据是用工程类比法确定的边坡角值，这一研究阶段被称为定性研究阶段。②60年代至70年代，边坡稳定性研究理论和方法取得了非常大的发展。一是，在刚体极限平衡理论的基础上，采用数学分析法或图解法进行分析，然后，求出安全系数或类似安全系数，一次概念来进行定量评价（如块体理论、结构分析法等）；一是，利用边界元法或离散元法、有限元法分析方法来计算边坡内部的应力状态和变形特征。③80年代，边坡稳定性研究的理论和方法逐步走向成熟，可运用计算机定量或半定量的来模拟边坡开挖的过程到变形破坏的全过程。第一章绪论

2.铁路路基动力响应研究现状

铁路路基的动力响应分析是采用理论分析计算和现场实测试验两种手段来进行研究的，研究主要包括应力场问题分析、应变场问题分析、加速度场问题分析、频率特性研究和动力学方面的问题分析计算等几方面。铁路路基的设计方面、使用方面和养护维修方面的问题受铁路路基的动力响应大小和分布的影响，其也会对铁路路基的疲劳强度、累积变形特性及路基动力稳定性产生影响。为了减小铁路路基的危害性、提高铁路路基的动力稳定性研究铁路路基的动力响应问题是其重要技术保证。对于铁路路基的动本构模型和数值仿真分析两方面研究是高速铁路路基动力响应特性理论研究的重点。现在由于计算机技术的不断发展和计算方法的进步，在高速铁路路基动力响应问题研究中数值仿真分析方法得到了普遍的应用和发展。为了很好的模拟在列车荷载作用下高速铁路路基动力响应问题，并与实际相吻合，就必须去完善动力本构模型及其合理的选择、动荷载的模拟及其加载、边界条件的处理、计算参数等方面。

第一章绪论本文的研究内容随着我国交通工程建设，尤其是高速铁路建设快速的发展，在山区和丘陵地形地区进行大规模的铁路工程建设，会遇到大量的深挖方边坡工程问题，同时，对于高速铁路路基工程还存在路基的动力方面的问题。因此，深挖方边坡工程和高速铁路路基动力性能是基础建设工程中重要关键问题，也是重要的岩土工程问题。基于高速铁路路基建设中可能存在的问题，采用强度折减法对深挖方路堑边坡问题进行分析，也对现在比较关心的高速列车行驶路基动力性能进行研究，提出了一些有建设性意见。主要研究内容有：（1）分析深挖路堑路基边坡工程模型及其参数确定，建立深挖路堑路基边坡的数值分析方法，以研究深挖路堑路基边坡的数值描述；（2）利用MIDAS/GTS建立高速铁路路基三维动力模型，来研究路基动力特性，以及在列车动力荷载作用下的路基动力响应。（3）通过模拟定性和定量的分析深挖路堑路基边坡和高速铁路路基动力特性，为以后设计和工程实际提供指导。第一章绪论技术路线第二章深挖路堑边坡稳定性分析

边坡稳定性分析是将剪切应力及剪切强度来研究分析计算边坡的稳定性问题。一般推荐使用下列对于边坡稳定分析的计算方法：基于边坡极限平衡理论的一种整体分析法和条分分析法。基于边坡强度理论的一种极限分析法。基于边坡弹性理论的一种有限元分析法。

MIDAS/GTS的边坡分析方法是利用有限元法的一种强度折减法。对于有限元分析法来分析边坡稳定的方法有两类，第一类是利用其强度折减法来直接去计算，第二类是将计算的边坡应力值和极限平衡法联合起来确定安全系数。其中，强度折减法是一种逐渐减小边坡的剪切强度（c，φ）一直计算到不收敛为止，不收敛的计算阶段看做破坏，这一计算阶段出现的最大强度折减率就是边坡的最小安全系数。第二章深挖路堑边坡稳定性分析强度折减法边坡最小安全系数计算

认为边坡土体的弹性模量E及其泊松比v是一个定值，粘聚力c及其内摩擦角φ按下面提出的计算进行减小，直到边坡计算分析达到发散停止，将此时发散状态下的安全系数F，取为最小安全系数。边坡剪切破坏时的，边坡达到破坏状态时的安全系数F的计算公式：

且，τ：边坡所能承受的剪切强度。τ的值可利用莫尔-库仑准则按下面的计算公式进行。

是边坡破坏的滑动面上剪切应力，可按下面计算公式进行。且，：边坡剪切强度的因子；：边坡剪切强度的因子；SRF：边坡强度折减的系数。为了得到边坡的最小安全系数，需要将τf

不断的试着去逼近，是按一个比较小的增长幅度不断的去增加，但是这样就会时计算时间增加。第二章深挖路堑边坡稳定性分析研究的工程背景以京哈铁路哈尔滨路段为工程背景，通过数值模拟的方法，针对存在软弱夹层地段进行数值仿真分析，研究了深挖路堑路段边坡稳定问题。边坡土体物理力学性质第二章深挖路堑边坡稳定性分析模型的建立由于深挖路堑两侧边坡是对称的，因此，我们选取左侧边坡为研究对象进行分析。含软弱夹层深挖路堑左侧边坡示意图第二章深挖路堑边坡稳定性分析荷载的加载方式含软弱夹层深挖路堑左侧边坡受本身重力荷载的作用。网格划分利用四边形网格进行边坡网格自动划分。边坡网格划分示意图第二章深挖路堑边坡稳定性分析含软弱夹层深挖路堑边坡的作用力分析

深挖路基边坡两侧受力情况。我们可以发现，深挖路基边坡两侧受力随着深度的增加作用力增强，说明随着深度的增加边坡土体自重应力增强，因而，作用力增强。第二章深挖路堑边坡稳定性分析深挖路基边坡底面受力情况。我们可以发现，深挖路基底面受力从右向左所受的作用力不断增强，这是由于右侧土体已经被开挖，自重应力减小，也就对底面的作用力减小。第二章深挖路堑边坡稳定性分析含软弱夹层深挖路堑边坡的整体位移分析

深挖方路堑边坡的整体破坏形态。我们可以看出，整个边坡沿着软弱夹层进行破坏，土体整体下滑，沿软弱夹层滑出原来的边坡断面。软弱夹层最上面和最下面的土体位移是比较大的，软弱夹层坡面中间部位位移相对比较小。第二章深挖路堑边坡稳定性分析含软弱夹层深挖路堑边坡的应变分析深挖方路堑边坡体应变变化形态。我们可以看出，在边坡顶面软弱夹层右侧的部位体应变变化时比较小。第二章深挖路堑边坡稳定性分析含软弱夹层深挖路堑边坡的应力分析

深挖方路堑边坡坡体应力变化形态。我们可以看出，随着深度的增加，应力是不断增加的。但沿着软弱滑动面处应力最大。由于用GTS分析的深挖方路堑边坡稳定分析时使用了强度折减法，所以为了更有效得模拟了边坡破坏形态。第三章高速铁路路基动力响应分析以京哈铁路哈尔滨路段为工程背景，通过数值模拟的方法，研究高速铁路路基动力响特性。高速列车振动荷载的作用，会加速列车和线路系统的动力反应，铁路路基动力学问题研究现在成为路基工程的重要研究内容和重要的研究方向。对于铁路路基这一复杂的结构，根据其在高速列车行驶过程中的工作性状，建立一个合理的路基—轨道系统结构的动力计算模型来进行动力响应研究，了解其动力特性，对于指导高速铁路路基研究具有重要意义，因此，建立一个合理的分析模型进行数值仿真分析是至关重要的。第三章高速铁路路基动力响应分析高速铁路路基模型尺寸

路基横断面图

路基土体采用实体单元模型长50m，高46.13m，路基高6.31m，地基场地高40m，其中道床0.87m，压密路基1.75m，上部路基2.4m，下部路基1.11m；路基边坡1:1.5。第三章路基结构三维动力有限元模型建立有限元网格划分第三三章三路基三结构三三维三动力三有限三元模三型建三立有限三元边三界条三件第三三章三路基三结构三三维三动力三有限三元模三型建三立路基三模型三计算三单元三的选三取在有三限元三模型三分析三时，三道床三、路三基及三地基三各层三采用三实体三单元三描述三，各三层间三以共三用节三点的三形式三连接三。三三维实三体结三构单三元通三过8个节三点来三定义三，每三个节三点有3个沿三着x,三y,三z方向三的自三由度三。利三用八三节点三构成三的三三维实三体单三元用三于模三拟实三体结三构。MI三DA三S/三GT三S中的三单元三采用三等参三数理三论建三立单三元平三衡方三程。三在MI三DA三S/三GT三S中对三三维三实体三单元三没有三定义三单元三坐标三系，三而是三使用三整体三坐标三系，三即实三体单三元仅三具有三沿着三整体三坐标三系X、Y、Z方向三的平三移自三由度三。第三三章三路基三结构三三维三动力三有限三元模三型建三立进行三高速三铁路三路基三三维三有限三元分三析时三，应三选择三一段三路基三进行三有限三元模三型的三建立三。边三界距三列车三荷载三作用三模型三边界30三m范围三认为三已消三除边三界条三件的三影响三；激三振力三作用三下轨三道的三振动三，无三影响三的范三围是三超出10跨扣三件范三围。三同时三对计三算时三间的三考虑三，计三算精三度可三以保三证的三前提三下，三我们三选取三了路三基长三度50三m进行三计算三。模三型两三横断三面采三用z向位三移约三束，三左右三两地三基纵三断面三采用x向位三移约三束，三地基三底面三采用三全约三束。三路基三单元三采用三三维三实体三单元三，单三元数三目84三42三0个。三土体三的本三构采三用莫三尔—库仑三模型三。高速三铁路三动力三有限三元计三算，三考虑三了列三车单三向行三驶时三土体三的弹三性和三塑性三情况三下变三形特三性和三应力三特性三。考三虑高三速列三车荷三载的三时速三为18三0公里三产生三的应三力场三和变三形场三，将三列车三荷载三划分三为90个荷三载步三进行三施加三，分三析的三时间三步长0.三00三5s。荷三载是三京哈三铁路三哈尔三滨段三现场三实测三的试三验数三据，三以此三作为三荷载三进行三加载三。第三三章三路基三结构三三维三动力三有限三元模三型建三立路基三模型三计算三参数三的选三取路基三结构三动力三计算三参数材料名称厚度弹性模量泊松比容重阻尼比0号道床0.87230000000.18250.251号压密路基1.7529298.320.319.110.252号上部路基2.438641.850.3218.8160.253号下部路基1.1106721.10.3518.620.254号粉质粘土343310.480.317.640.255号粉质粘土317205.720.3417.640.256号粉质粘土747422.050.317.640.257号粉质粘土3090181.20.2917.640.25第三三章三路基三结构三三维三动力三有限三元模三型建三立进行三高速三铁路三路基三三维三有限三元分三析时三，应三选择三一段三路基三进行三有限三元模三型的三建立三。边三界距三列车三荷载三作用三模型三边界30三m范围三认为三已消三除边三界条三件的三影响三；激三振力三作用三下轨三道的三振动三，无三影响三的范三围是三超出10跨扣三件范三围。三同时三对计三算时三间的三考虑三，计三算精三度可三以保三证的三前提三下，三我们三选取三了路三基长三度50三m进行三计算三。模三型两三横断三面采三用z向位三移约三束，三左右三两地三基纵三断面三采用x向位三移约三束，三地基三底面三采用三全约三束。三路基三单元三采用三三维三实体三单元三，单三元数三目84三42三0个。三土体三的本三构采三用莫三尔—库仑三模型三。高速三铁路三动力三有限三元计三算，三考虑三了列三车单三向行三驶时三土体三的弹三性和三塑性三情况三下变三形特三性和三应力三特性三。考三虑高三速列三车荷三载的三时速三为18三0公里三产生三的应三力场三和变三形场三，将三列车三荷载三划分三为90个荷三载步三进行三施加三，分三析的三时间三步长0.三00三5s。荷三载是三京哈三铁路三哈尔三滨段三现场三实测三的试三验数三据，三以此三作为三荷载三进行三加载三。第三三章三路基三结构三三维三动力三有限三元模三型建三立列车三移动三荷载三作用三下路三基力三时程三分析力时三程曲三线随三深度三的变三化规三律中间三断面三沿路三基深三度在三路基三右侧三坡面三选取三道床三底面三、压三密路三基底三面、三上部三路基三底面三、下三部路三基底三面四三个位三置处三的Fx、Fy、Fz三个三方向三力的三时程三曲线三图。第四三章三路基三结构三三维三动力三有限三元分三析（1）Fx方向三力时三程随三深度三的变三化规三律路基三土Fx方向三的力三时程三曲线三随着三路基三深度三的增三加，三去除三道床三底面三力时三程曲三线，Fx方向三动力三反应三逐渐三增强三的，三随着三传播三深度三的增三加呈三增强三趋势三。其三中，三每一三个力三的时三程曲三线的三变化三规律三都是三先负三向减三小，三再逐三渐正三向增三加，三在正三向区三有三三次波三动，三存在三三个三正峰三值点三，最三后回三到原三点，三一个三负向三峰值三三个三正向三峰值三。但三是，三只有三道床三底面三点规三律不三一致三，而三是先三正向三增加三，再三负向三减小三，再三正向三增加三，再三负向三减小三，再三增加三回到三原点三，沿x=三1.三10三8呈反三方向三对称三。第四三章三路基三结构三三维三动力三有限三元分三析（2）Fy方向三力时三程随三深度三的变三化规三律随着三路基三深度三的增三加对Fy方向三力时三程曲三线影三响越三来越三小的三，Fy方向三动力三反应三逐渐三减弱三，随三着传三播深三度的三增加三呈衰三减趋三势。三其中三，每三一力三的时三程曲三线变三化规三律都三是先三正向三增加三，再三逐渐三减小三到负三向，三再增三加波三动两三次，三最后三回到三原点三。都三是存三在三三次波三动，三正向三波动三一次三，负三向波三动两三次，三只有三压密三路基三是在三正向三波动三两次三，在三负向三波动三一次三，但三波动三规律三是一三致的三。但三是，三道床三底面三点规三律是三不一三致，三而是三先正三向增三加，三再负三向减三小，三再正三向增三加，三再负三向减三小，三再增三加回三到原三点，三沿x=三1.三10三8呈反三方向三对称三。第四三章三路基三结构三三维三动力三有限三元分三析（3）Fz方向三力时三程随三深度三的变三化规三律随着三路基三深度三的增三加对Fz方向三力时三程曲三线影三响越三来越三小，三动力三反应三逐渐三减弱三，随三着传三播深三度的三增加三呈衰三减趋三势。三变化三规律三都是三先正三向增三加，三再逐三渐减三小到三负向三，再三负向三增加三波动三两次三，最三后回三到原三点，三在正三向波三动一三次，三在负三向波三动两三次，三压密三路基三和上三部路三基曲三线趋三势基三本是三一致三的。三其中三，下三部路三基力三时程三曲线三是先三负向三增加三，在三正向三增加三，再三负向三减小三，最三后回三到原三点，三就是三负向三波动三一次三，正三向波三动一三次，三再负三向波三动一三次，三但波三动幅三度高三于压三密路三基和三上部三路基三。但三是，三道床三底面三点规三律不三一致三，而三是先三正向三增加三，再三负向三减小三，再三正向三增加三，再三负向三减小三，再三横坐三标有三一个三小波三动后三，回三到原三点，三基本三是正三弦波三的形三式。第四三章三路基三结构三三维三动力三有限三元分三析我们三可以三发现三，道三床底三面的三力时三程波三动曲三线的三响应三明显三大于三下面三三层三压密三路基三底面三、上三部路三基底三面、三下部三路基三底面三力的三时程三曲线三。并三且，三沿Fx、Fy、Fz三个三方向三力的三时程三曲线三的变三化也三是基三本一三致的三，只三是波三动的三幅值三不同三。第四三章三路基三结构三三维三动力三有限三元分三析列车三行驶三过程三路基三力时三程曲三线的三变化三规律列车三驶进三、行三驶、三驶出三过程三路基三三个三位置三处的Fx、Fy、Fz三个三方向三力的三时程三曲线三图。Fx方向三力时三程随三深度三的变三化规三律路基三行驶三侧，三驶进三、行三驶、三驶出三三个三位置三力时三程曲三线变三化规三律基三本一三致，三只是三依次三曲线三向右三侧移三动了三，但三都表三现为三双峰三值现三象，三并且三曲线三波动三幅度三越来三越小三了，三这说三明随三着列三车的三行驶三对路三基的三影响三越来三越小三。第四三章三路基三结构三三维三动力三有限三元分三析2.三F三y方向三力时三程随三深度三的变三化规三律路基三行驶三侧，三驶进三、行三驶、三驶出三三个三位置三力时三程曲三线变三化规三律基三本一三致，三只是三依次三曲线三向右三侧移三动了三，但三都表三现为三双峰三值现三象，三并且三曲线三波动三幅度三越来三越小三了，三这说三明随三着列三车的三行驶三对路三基的三影响三越来三越小三。第四三章三路基三结构三三维三动力三有限三元分三析3.三F三z方向三力时三程随三深度三的变三化规三律我们三可以三发现三，列三车驶三进、三行驶三、驶三出过三程路三基三三个位三置处三的Fx、Fy、Fz三个三方向三力的三时程三曲线三变化三规律三基本三是一三致的三，都三是在三正向三双峰三现象三，但三三个三方向三变化三幅度三不同三，从三小到三大依三次是Fx、Fz、Fy方向三。路基三行驶三侧，三驶进三、行三驶、三驶出三三个三位置三力时三程曲三线变三化，三驶入三位置三力时三程曲三线呈三马鞍三形，三行驶三位置三力时三程曲三线波三动三三次，三驶出三位置三波动三两次三，只三是依三次曲三线向三右侧三移动三了，三但曲三线波三动幅三度从三大到三小依三次为三行驶三处、三驶出三处、三驶进三处三。第四三章三路基三结构三三维三动力三有限三元分三析列车三移动三荷载三作用三下路三基应三力时三程分三析以下三为中三间断三面沿三路基三深度三在路三基右三侧坡三面选三取道三床底三面、三压密三路基三底面三、上三部路三基底三面、三下部三路基三底面三四个三位置三处的XX、YY、ZZ、XY、YZ、XZ六个三方向三应力三的时三程曲三线图三。第四三章三路基三结构三三维三动力三有限三元分三析随着三路基三深度三的增三加对XX方向三应力三时程三曲线三影响三越来三越小三，动三力反三应逐三渐减三弱，三随着三传播三深度三的增三加呈三衰减三趋势三。变三化规三律都三是先三正向三增加三一个三小波三动，三再逐三渐减三小到三负向三幅度三比较三大，三在负三向最三低点三有一三个小三波动三，然三后再三负向三逐渐三增加三一个三小波三动，三最后三回到三原点三，压三密路三基、三上部三路基三和下三部路三基应三力时三程曲三线趋三势基三本是三一致三的。三其中三，道三床底三面应三力时三程曲三线的三变化三规律三与其三他下三部路三基应三力时三程曲三线规三律基三本是三一致三的，三就是三波动三的幅三度是三比较三大。应力三时程三曲线三随深三度的三变化三规律（1）XX方向三应力三时程三随深三度的三变化三规律第四三章三路基三结构三三维三动力三有限三元分三析（2）YY方向三应力三时程三随深三度的三变化三规律随着三路基三深度三的增三加对YY方向三应力三时程三曲线三影响三越来三越小三，动三力反三应逐三渐减三弱，三随着三传播三深度三的增三加呈三衰减三趋势三。道三床底三面和三下部三路基三底面三对比三分析三，应三力时三程曲三线变三化规三律在三负向三呈下三马鞍三型，三负向三最低三点有三一个三小波三动，三最后三回到三原点三，对三于存三在阶三梯型三路基三断面三的道三床底三面和三下部三路基三两个三部位三，应三力时三程曲三线变三化规三律是三一样三的，三就是三比较三深的三下部三路基三底面三位置三列车三行驶三对路三基动三力响三应明三显较三小了三，我三们从三图中三明显三可以三看出三，下三部路三基应三力时三程曲三线在三道床三底面三应力三时程三曲线三上面三。压三密路三基底三面和三上部三路基三底面三对比三分析三，应三力时三程曲三线变三化规三律在三正向三呈上三马鞍三型，三正向三最低三点有三一个三小波三动，三最后三回到三原点三，对三于在三路基三坡面三位置三的压三密路三基底三面和三上部三路基三底面三两个三部位三，应三力时三程曲三线变三化规三律是三一样三的，三就是三比较三深的三下上三部路三基底三面位三置列三车行三驶对三路基三动力三响应三明显三较小三了，三我们三从图三中明三显可三以看三出，三上部三路基三底面三应力三时程三曲线三在压三密路三基底三面应三力时三程曲三线的三上面三。第四三章三路基三结构三三维三动力三有限三元分三析（3）ZZ方向三应力三时程三随深三度的三变化三规律道床三底面三和下三部路三基底三面比三较、三压密三路基三和上三部路三基比三较，三我们三可以三看出三，路三基深三度的三增加ZZ方向三应力三时程三曲线三影响三变小三，动三力反三应减三弱，三深度三的增三加呈三衰减三趋势三，但三应力三时程三曲线三变化三规律三并不三一致三。第四三章三路基三结构三三维三动力三有限三元分三析（4）XY方向三应力三时程三随深三度的三变化三规律随着三路基三深度三的增三加XY方向三应力三时程三曲线三影响三越来三越小三，动三力反三应减三弱，三深度三的增三加呈三衰减三趋势三。但三应力三时程三曲线三变化三规律三并不三一致三。第四三章三路基三结构三三维三动力三有限三元分三析（5）YZ方向三应力三时程三随深三度的三变化三规律随着三路基三深度三的增三加YZ方向三应力三时程三曲线三影响三越来三越小三，动三力反三应减三弱，三深度三的增三加呈三衰减三趋势三。除三了道三床底三面位三置外三，应三力时三程曲三线变三化规三律基三本是三一致三的，三只是三下部三路基三底面三变化三幅度三比较三大。第四三章三路基三结构三三维三动力三有限三元分三析（6）XZ方向三应力三时程三随深三度的三变化三规律随着三路基三深度三的增三加XZ方向三应力三时程三曲线三影响三越来三越大三，动三力反三应增三强，三深度三的增三加呈三递增三趋势三，除三了道三床底三面位三置外三，应三力时三程曲三线变三化规三律基三本是三一致三的，三但幅三度很三小，三基本三可以三认为三是重三合的三。但三对于三道床三底面三应力三时程三曲线三变化三规律三是下三马鞍三后上三马鞍三，回三到原三点。第四三章三路基三结构三三维三动力三有限三元分三析列车三行驶三过程三路基三力时三程曲三线的三变化三规律（1）XX、YY、XY方向三应力三时程三曲线三的变三化规三律驶入三、行三驶中三、驶三出三三种情三况的三应力三时程三曲线三线性三基本三是一三样的三，但三驶入三、行三驶中三、驶三出三三种情三况力三时程三幅度三基本三差不三多，三只是三曲线三依次三向右三移动三了一三段距三离。XX、YY、XY方向三应力三曲线三变化三规律三基本三是完三全一三致的三，只三是变三化幅三度不三同，三依次三从大三到小三为XX方向三、XY方向三、YY方向三，具三有很三好的三规律三性。三同时三，XX、YY、XY三方三向应三力时三程曲三线沿三行驶三方向三变化三规律三也是三一样三的。第四三章三路基三结构三三维三动力三有限三元分三析（2）ZZ、XZ方向三应力三时程三曲线三的变三化规三律驶入三、行三驶中三、驶三出三三种情三况的三应力三时程三曲线三线性三基本三是一三样的三，只三是曲三线依三次向三右移三动了三一段三距离三，变三化幅三度从三大到三小依三次为三行驶三中、三驶出三、驶三入处三。ZZ、XZ方向三应力三曲线三变化三规律三基本三是完三全一三致的三，只三是变三化幅三度不三同，三依次三从大三到小三为ZZ、XZ方向三，具三有很三好的三规律三性。三同时三，XX、YY、XY三方三向应三力时三程曲三线沿三行驶三方向三变化三规律三也是三一样三。第四三章三路基三结构三三维三动力三有限三元分三析（3）YZ方向三应力三时程三曲线三的变三化规三律驶入三、行三驶中三、驶三出三三种情三况的三应力三时程三曲线三线性三基本三是一三样的三，只三是曲三线依三次向三右移三动了三一段三距离三，变三化幅三度从三大到三小依三次为三行驶三中、三驶入三、驶三出处三。同三时，YZ方向三应力三时程三曲线三沿行三驶方三向变三化规三律也三是一三样。第四三章三结论三与展三望结论一、三深挖三路堑三边坡三稳定三性分三析（1）深三挖路三基边三坡两三侧受三力情三况，三我们三可以三发现三深挖三路基三边坡三两侧三受力三随着三深度三的增三加作三用力三增强三，说三明随三着深三度的三增加三边坡三土体三自重三应力三增强三，因三而，三作用三力增三强。三深挖三路基三底面三受力三从右三向左三所受三的作三用力三不断三增强三，这三是由三于右三侧土三体已三经被三开挖三，自三重应三力减三小，三也就三对底三面的三作用三力减三小。（2）深三挖方三路堑三边坡三的整三体破三坏形三态，三我们三可以三看出三整个三边坡三沿着三软弱三夹层三进行三破坏三，土三体整三体下三滑，三沿软三弱夹三层滑三出原三来的三边坡三断面三。软三弱夹三层最三上面三和最三下面三的土三体位三移是三比较三大的三，软三弱夹三层坡三面中三间部三位位三移相三对比三较小三。（3）深三挖方三路堑三边坡三体应三变变三化形三态，三我们三可以三看出三在边三坡顶三面软三弱夹三层右三侧的三部位三体应三变变三化时三比较三小。（4）深三挖方三路堑三边坡三坡体三应力三变化三形态三，我三们可三以看三出随三着深三度的三增加三，应三力是三不断三增加三的。三但沿三着软三弱滑三动面三处应三力最三大。第四三章三结论三与展三望二、三高速三铁路三路基三三维三动力三有限三元分三析1、列三车移三动荷三载作三用下三路基三力时三程分三析（1）力三时程三曲线三随深三度的三变化三规律道床三底面三的力三时程三波动三曲线三的响三应明三显大三于下三面三三层压三密路三基底三面、三上部三路基三底面三、下三部路三基底三面力三的时三程曲三线。三并且三，沿Fx、Fy、Fz三个三方向三力的三时程三曲线三的变三化也三是基三本一三致的三，只三是波三动的三幅值三不同三。①路三基土Fx方向三的力三时程三曲线三随着三路基三深度三的增三加，三去除三道床三底面三力时三程曲三线，Fx方向三动力三反应三逐渐三增强三的，三随着三传播三深度三的增三加呈三增强三趋势三。其三中，三每一三个力三的时三程曲三线的三变化三规律三都是三先负三向减三小，三再逐三渐正三向增三加，三在正三向区三有三三次波三动，三存在三三个三正峰三值点三，最三后回三到原三点，三一个三负向三峰值三三个三正向三峰值三。②三随着三路基三深度三的增三加对Fy方向三力时三程曲三线影三响越三来越三小的三，Fy方向三动力三反应三逐渐三减弱三，随三着传三播深三度的三增加三呈衰三减趋三势。三其中三，每三一力三的时三程曲三线变三化规三律都三是先三正向三增加三，再三逐渐三减小三到负三向，三再增三加波三动两三次，三最后三回到三原点三。③三随着三路基三深度三的增三加对Fz方向三力时三程曲三线影三响越三来越三小，三动力三反应三逐渐三减弱三，随三着传三播深三度的三增加三呈衰三减趋三势。三变化三规律三都是三先正三向增三加，三再逐三渐减三小到三负向三，再三负向三增加三波动三两次三，最三后回三到原三点，三在正三向波三动一三次，三在负三向波三动两三次，三压密三路基三和上三部路三基曲三线趋三势基三本是三一致三的。第四三章三结论三与展三望（2）列三车行三驶过三程路三基力三时程三曲线三的变三化规三律列车三驶进三、行三驶、三驶出三过程三路基三三个三位置三处的Fx、Fy、Fz三个三方向三力的三时程三曲线三变化三规律三基本三是一三致的三，都三是在三正向三双峰三现象三，但三三个三方向三变化三幅度三不同三，从三小到三大依三次是Fx、Fz、Fy方向三。①Fx、Fy方向三力时三程。三路基三行驶三侧，三驶进三、行三驶、三驶出三三个三位置三力时三程曲三线变三化规三律基三本一三致，三只是三依次三曲线三向右三侧移三动了三，但三都表三现为三双峰三值现三象，三并且三曲线三波动三幅度三越来三越小三了，三这说三明随三着列三车的三行驶三对路三基的三影响三越来三越小三。②Fz方向三力时三程。三路基三行驶三侧，三驶进三、行三驶、三驶出三三个三位置三力时三程曲三线变三化，三驶入三位置三力时三程曲三线呈三马鞍三形，三行驶三位置三力时三程曲三线波三动三三次，三驶出三位置三波动三两次三，只三是依三次曲三线向三右侧三移动三了，三但曲三线波三动幅三度从三大到三小依三次为三行驶三处、三驶出三处、三驶进三处。第四三章三结论三与展三望2、列三车移三动荷三载作三用下三路基三应力三时程三分析道床三底面三、压三密路三基底三面、三上部三路基三底面三、下三部路三基底三面四三个位三置处三的XX、YY、ZZ、XY、YZ、XZ六个三方向三应力三的时三程曲三线图三变化三规律三基本三是一三致，三有很三好的三相似三性。（1）三应力三时程三曲线三随深三度的三变化三规律①XX方向三应力三时程三。随三着路三基深三度的三增加三对XX方向三应力三时程三曲线三影响三越来三越小三，动三力反三应逐三渐减三弱，三随着三传播三深度三的增三加呈三衰减三趋势三。变三化规三律都三是先三正向三增加三一个三小波三动，三再逐三渐减三小到三负向三幅度三比较三大，三在负三向最三低点三有一三个小三波动三，然三后再三负向三逐渐三增加三一个三小波三动，三最后三回到三原点三，压三密路三基、三上部三路基三和下三部路三基应三力时三程曲三线趋三势基三本是三一致三的。三②YY方向三应力三时程三。随三着路三基深三度的三增加三对YY方向三应力三时程三曲线三影响三越来三越小三，动三力反三应逐三渐减三弱，三随着三传播三深度三的增三加呈三衰减三趋势三。道三床底三面和三下部三路基三底面三对比三分析三，应三力时三程曲三线变三化规三律在三负向三呈下三马鞍三型，三负向三最低三点有三一个三小波三动，三最后三回到三原点三，对三于存三在阶三梯型三路基三断面三的道三床底三面和三下部三路基三两个三部位三，应三力时三程曲三线变三化规三律是三一样三的，三就是三比较三深的三下部三路基三底面三位置三列车三行驶三对路三基动三力响三应明三显较三小了三，下三部路三基应三力时三程曲三线在三道床三底面三应力三时程三曲线三上面三。第四三章三结论三与展三望③ZZ方向三应力三时程三。道三床底三面和三下部三路基三底面三比较三、压三密路三基和三上部三路基三比较三，我三们可三以看三出，三路基三深度三的增三加ZZ方向三应力三时程三曲线三影响三变小三，动三力反三应减三弱，三深度三的增三加呈三衰减三趋势三，但三应力三时程三曲线三变化三规律三并不三一致三。④XY方向三应力三时程三。随三着路三基深三度的三增加XY方向三应力三时程三曲线三影响三越来三越小三，动三力反三应减三弱，三深度三的增三加呈三衰减三趋势三。但三应力三时程三曲线三变化三规律三并不三一致三。⑤YZ方向三应力三时程三。随三着路三基深三度的三增加YZ方向三应力三时程三曲线三影响三越来三越小三，动三力反三应减三弱，三深度三的增三加呈三衰减三趋势三。⑥XZ方向三应力三时程三。随三着路三基深三度的三增加XZ方向三应力三时程三曲线三影响三越来三越大三，动三力反三应增三强，三深度三的增三加呈三递增三趋势三，除三了道三床底三面位三置外三，应三力时三程曲三线变三化规三律基三本是三一致三的，三但幅三度很三小，三基本三可以三认为三是重三合的三。但三对于三道床三底面三应力三时程三曲线三变化三规律三是下三马鞍三后上三马鞍三，回三到原三点。第四三章三结论三与展三望（2）列三车行三驶过三程路三基力三时程三曲线三的变三化规三律①XX、YY、XY方向三应力三时程三。驶三入、三行驶三中、三驶出三三种三情况三的应三力时三程曲三线线三性基三本是三一样三的，三但驶三入、三行驶三中、三驶出三三种三情况三力时三程幅三度基三本差三不多三，只三是曲三线依三次向三