插图：第1章 绪论1.1沉降变形观测与评估的意义高速铁路是现代化铁路的重要标志，集中体现了当代高新技术的发展成果，代表着当今世界铁路的发展方向。在中国，铁路承担着绝大部分关系国计民生的运输任务，随着社会经济的发展和人民生活水平的日益提高，民众对运输的需求质量也不断提高，铁路发展滞后已经成为国民经济进一步发展的"瓶颈"。提高铁路行车速度，建设高速铁路，以适应国民经济的迅猛发展，满足人民对快速出行的需求势在必行。国务院批准的《中长期铁路网规划》描绘了中国铁路发展的宏伟蓝图。到2010年，中国铁路网营业里程将发展到9万km以上，其中客运专线7 000 km，基本形成以京哈、京沪、京广、杭甬福厦深、青太、徐兰、宁汉蓉、沪昆"四纵四横"高速铁路网，以及长三角、珠三角环渤海地区和其他城市密集地区的城际铁路系统。到2020年，中国铁路营运里程达到12万km以上，其中，高速铁路营运里程达到1.6万km以上。高速铁路，特别是时速在300 km以上铁路的出现，对中国传统的铁路设计、施工、检测、养护维修提出了新的挑战，在许多方面深化和改变了传统的观念和思想。相对于普通铁路，高速铁路更强调列车运行的平顺性和舒适性。高速铁路是由性质迥异的构筑物（桥、隧、涵、路基等）和轨道构成的，它们相互作用、相互依存、相互补充、共同构成刚度均匀的线路结构。为保证高速列车安全、平稳、舒适运行，控制沿线路方向纵向构筑物的差异沉降是线路设计的一个关键环节。在高速条件下，线路受到较高频率的动荷载作用。列车运行速度越高，动力响应越大，对轨道的伤损也越大，路基的变形也越大，而轨道的伤损和路基的变形又会导致更大程度的列车运行不平稳，产生更大的动力作用。如果路基和轨道在列车运行荷载下的空间位置和轨面状况不能保持稳定，则势必造成恶性循环，最后导致线路结构彻底失效。线路结构的失效来自两种可能：一是钢轨在高频动荷载作用下发生轨头磨耗、空间位置移位以及疲劳折断；二是路基变形过大，传递至轨道引起线路位置的空间不平顺，导致高速列车运行时产生过大的动力响应，造成变形和动力响应的恶性循环。第一种失效状态是否产生主要取决于钢轨动应力的大小。在列车质量和运行速度一定的情况下，减小钢轨动应力的途径是使轨排具有一定的弹性，从而将车轮动荷载扩散到车轮作用点相邻的数个钢轨扣件范围内，以避免过高的局

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