列车振动环境场覆盖型岩溶土洞塌陷的动力响应特性研究
师海1
贾智磊2
白明洲1
张晔2
孙子冰2
1.北京交通大学土木建筑工程学院,北京 100044;轨道工程北京市重点实验室,北京 1000442.北京交通大学土木建筑工程学院,北京 100044
摘要：为揭示列车振动荷载作用下铁路周边覆盖型岩溶土洞动力响应特性,以京沪高铁(江西段)某潜在岩溶塌陷点为研究对象,通过离散元压缩试验对塌陷土体的强度参数进行标定,引入接触黏结模型,建立列车振动环境场覆盖型下伏岩溶土洞的地面流固耦合模型,从细观角度分析了不同振动荷载频率下塌陷区土体变形特征,研究了列车振动环境场土体的动力响应过程.研究表明:塌陷区土体颗粒的竖向速度、竖向位移、土体孔隙率与振动荷载频率之间的关系不明显,土体应变率随振动频率增加而增大;受列车振动环境场的影响,塌陷区土体颗粒的竖向速度、竖向位移变化量相对更大,动力特征更明显;确定了残坡积层粉质黏土覆盖层区域列车运行引起的振动在土层中的影响范围,当土洞距路基3 m时,列车动荷载影响深度在5.25 m范围内.研究成果对揭示列车环境振动扰动下浅层地表岩溶塌陷的动力学机制有重要意义,可为岩溶区铁路的运营安全和岩溶塌陷的防灾减灾提供科学依据.
关键词：岩溶塌陷地质灾害列车振动数值模拟动态响应
分类号：P642.25(水文地质学与工程地质学)
资助基金：国家自然科学基金(41907260)国家自然科学基金(42172311)中央引导地方科技发展资金项目(216Z3802G)
论文发表日期：2025-04-30
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：12( 328-339 )
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