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高铁路基的使用年限时间长达百年，在长期使用的过程中，对轨道结构的平顺性提出了很高的要求。列车荷载作用下路基的累积变形是影响轨道平顺性的重要原因，从而影响了列车运行的安全和舒适，降低轨道结构的使用寿命。因此预测和控制高铁路基累积变形对高铁路基的设计和运营来说非常重要。目前，铁路路基的设计正在由安全系数法向极限状态设计转变，因此，对于高铁路基累积变形的可靠度研究具有一定的工程实际意义。路基动应力是路基产生累积变形的主要原因，文章中参考德国规范，利用条形荷载分布下的布氏解对路基动应力沿深度方向的衰减进行预测，并通过模型试验结果及现场实测结果验证了该方法的合理性。由于受到轨道不平顺、列车运行速度变化、列车轴重变化等因素的影响，路基动应力沿线路方向具有一定的不确定性，而轨道不平顺是其中的主要原因。 本文建立了列车-板式轨道-路基系统三维有限元模型，重点研究了高速列车在不同轨道不平顺谱和不同运行速度下路基动应力的概率统计，并进行了正态性验证。并根据武广客运专线各过渡段的现场实测数据预测了路基动应力的变异系数，为后面进行路基累积变形的可靠度研究提供了理论依据。基于累积应变经验公式，并引入路基在自重作用下的初始静应力，本文提出了路基累积变形的预测模型，由动三轴试验获取了模型中的参数，并通过高铁轨道路基足尺物理模型试验验证了该预测模型的适用性。在此预测模型的基础上，建立了高铁路基累积变形的极限状态方程。运用蒙特卡罗方法计算其失效概率和可靠度指标，分析了可靠度指标对路基动应力、路基填料参数的均值和变异系数及路基内部水位变化的敏感性。最后假定目标可靠度指标为3.0，确定了参数变异系数的控制范围。利用Boussinesq弹性理论公式和Odemark的模量与层厚当量计算了列车荷载作用下路基动应力分布及动变形;并以1 mm作为控制值，建立了路基动变形极限状态方程，运用蒙特卡罗方法计算其失效概率和可靠度指标，得到了路基动变形的概率分布，分析了动轴重及基床模量的均值、变异系数对可靠度指标的影响。