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作者：张天;付兵先;姚建平;付卫霖;
单位：中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所;中国铁道科学研究院集团有限公司高速铁路轨道系统全国重点实验室;北京铁科特种工程技术有限公司;中国铁路北京局集团有限公司石家庄工务段;
摘要：隧道内无砟轨道上拱病害严重威胁既有运营线路运行安全。为研究无砟轨道结构上拱的力学行为，依托华北山区某铁路隧道，通过开展地质钻探和室内试验分析围岩膨胀特性，基于勘察和室内试验结果构建围岩膨胀弹塑性本构模型，开展隧道基底结构上拱数值模拟。结果表明：隧道上拱区段下伏强度较差的泥灰岩透镜体，这种具有弱—中等膨胀性的围岩，在裂隙水迁移作用下逐渐吸水膨胀，容易造成隧道基底上拱和轨道结构变形超限；基于围岩膨胀性试验构建的膨胀弹塑性本构模型，可用于模拟围岩体积膨胀导致的隧底上拱现象；仰拱下方分布的膨胀岩沿线路方向取18.5 m，竖向深度取5 m，垂直线路方向宽度取10.5 m，当设定其膨胀应变为5%时，轨道结构最大上拱量和层间离缝分别为21.5和1.93 mm，轨道结构在围岩吸水膨胀作用下发生弯曲变形，结构有开裂危险；当围岩膨胀应变分别超过3.5%,4.5%和5%时，轨道高低不平顺偏差值分别达到计划维修、临时补修和限速等级。
关键词：铁路隧道;;无砟轨道;;上拱变形;;室内试验;;本构模型
基金资助：中国铁道科学研究院集团有限公司院基金课题（2024YJ252）;; 中国铁路北京局集团有限公司科技研究开发计划课题（2023AG01）
