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当前我国高速铁路有砟轨道已经运营了近10年时间，对于有砟轨道几何状态评价、分析和养护维修已经有了一定的经验和方法，例如，通过动检车对轨道几何不平顺进行动态检测和评价，指导养护维修计划的制订；采用大型养路机械如捣固车、动力稳定车、配砟整形车等(本文简称大机作业)进行几何不平顺的恢复；根据车轮踏面廓形设计合理的钢轨廓形，并采用新轨预打磨和修理性打磨来改善轮轨关系；通过人工线路精调解决轨道几何不平顺特别是轨距不平顺的变化率，实现了高速铁路有砟轨道高平顺性质量控制和几何不平顺的高效管理，但是上述工作还缺少定量地分析和系统地总结与评价，如高速铁路有砟轨道在上述综合作业前后的改善情况、大机作业、钢轨打磨和人工精调等养护维修工作对几何不平顺改善程度，而且现场大型养路机械、人工精调、钢轨打磨的高度配合、组织和作业实施在我国高速铁路中尚属首次，其中的组织和实施对几何状态质量的控制非常关键，也需要凝练和总结。
因此，有必要对高速铁路有砟轨道几何状态质量控制方法和措施进行研究，本文以国内高速铁路有砟轨道的动检车几何不平顺检测数据为基础，分析高速铁路有砟轨道几何不平顺的特征及变化规律；建立车辆-轨道多体动力学模型，分析高速铁路有砟轨道几何不平顺对列车的影响程度；结合现场作业的大机捣固、人工精调、钢轨打磨等作业模式和组合方法，设计高速铁路有砟轨道的几何状态改善和控制方法，评价各种作业方法对几何不平顺的改善效果，总结高速铁路有砟轨道几何状态质量控制作业方法。
本文取得的主要研究成果如下：
(1)根据动检车几何不平顺检测数据和TQI数据分析，高速铁路有砟轨道的各单项不平顺及轨道质量指数在作业前整体呈现微小幅度的恶化趋势，符合多项式函数的变化趋势。
(2)高速铁路有砟轨道的轨道质量指数基本保持在2~8mm之间，其中，轨道几何状态质量较好的情况下，轨道质量指数约为2~4mm；轨道几何状态质量一般的情况下，轨道质量指数约为4-6mm；轨道几何状态质量较差的情况下，轨道质量指数约为6-8mm。
(3)利用动检车实测得到的曲线大机捣固作业前后的轨道几何不平顺数据，以给定激扰函数的形式施加到SIMPACK软件中，进行车辆-轨道动力学仿真计算，经过大机作业后，列车轮轨垂1向力、横向力整体幅值下降明显，列车运行安全性和舒适性提高。
(4)基于高速铁路有砟轨道的几何状态养护维修实践，针对常规大机作业对轨道几何不平顺改善效果的不足，提出了以大机作业、人工精调作业和钢轨打磨作业为主要内容的高速铁路有砟轨道几何状态养护维修方法。经过上述作业方法，轨向、高低不平顺整体呈明显下降趋势，其中右轨向呈二次多项式函数趋势降低，左轨向、右高低呈线性趋势降低，左高低、水平呈幂函数趋势降低，三角坑不平顺整体呈对数函数趋势降低，该作业组合对轨距不平顺整体影响幅度不大，TQI整体呈明显下降趋势，且近似呈幂函数趋势降低。
(5)分析了高速铁路有砟轨道几何不平顺在大机作业、人工精调、钢轨打磨为主要内容的养护维修作业前后的改善情况，分析了各项作业对几何不平顺的改善程度。经过大机作业、人工精调、钢轨打磨的作业组合，可有效改善轨道几何不平顺，并且，与钢轨打磨作业的效果相比，大机作业和人工精调作业可以明显改善轨道几何不平顺，其中大机作业对单项不平顺改善幅度更大，如大机作业后，高低不平顺改善率为21.25%，人工精调后，高低不平顺改善率为11.2%，钢轨打磨后，高低不平顺改善率为5.6%。
(6)对高速铁路有砟轨道采用大机四维精确自动化输入法作业模式，分析了该线同一里程段在大机自动化作业前后不同时间节点轨道单项几何不平顺及TQI发展趋势，其中大机自动化作业后，轨道单项几何不平顺及TQI值明显降低，改善百分比为22.1%，其中高低不平顺、轨向不平顺、三角坑不平顺、水平不平顺改善幅值较大。之后，各单项不平顺及TQI随通过总重累积内呈微小幅度的恶化趋势，近似符合浴盆曲线的变化特征。
(7)从养修体制、生产组织、作业方法等方面不断进行探索、总结，在养护方法方面，提出高速铁路有砟轨道几何状态养护维修的方法建议：①必须建立大机为主、小机为辅、人工结合的养护模式；②重视轨道结构状态，加强检查，严格做到“勤检慎修”。
因此，有必要对高速铁路有砟轨道几何状态质量控制方法和措施进行研究，本文以国内高速铁路有砟轨道的动检车几何不平顺检测数据为基础，分析高速铁路有砟轨道几何不平顺的特征及变化规律；建立车辆-轨道多体动力学模型，分析高速铁路有砟轨道几何不平顺对列车的影响程度；结合现场作业的大机捣固、人工精调、钢轨打磨等作业模式和组合方法，设计高速铁路有砟轨道的几何状态改善和控制方法，评价各种作业方法对几何不平顺的改善效果，总结高速铁路有砟轨道几何状态质量控制作业方法。
本文取得的主要研究成果如下：
(1)根据动检车几何不平顺检测数据和TQI数据分析，高速铁路有砟轨道的各单项不平顺及轨道质量指数在作业前整体呈现微小幅度的恶化趋势，符合多项式函数的变化趋势。
(2)高速铁路有砟轨道的轨道质量指数基本保持在2~8mm之间，其中，轨道几何状态质量较好的情况下，轨道质量指数约为2~4mm；轨道几何状态质量一般的情况下，轨道质量指数约为4-6mm；轨道几何状态质量较差的情况下，轨道质量指数约为6-8mm。
(3)利用动检车实测得到的曲线大机捣固作业前后的轨道几何不平顺数据，以给定激扰函数的形式施加到SIMPACK软件中，进行车辆-轨道动力学仿真计算，经过大机作业后，列车轮轨垂1向力、横向力整体幅值下降明显，列车运行安全性和舒适性提高。
(4)基于高速铁路有砟轨道的几何状态养护维修实践，针对常规大机作业对轨道几何不平顺改善效果的不足，提出了以大机作业、人工精调作业和钢轨打磨作业为主要内容的高速铁路有砟轨道几何状态养护维修方法。经过上述作业方法，轨向、高低不平顺整体呈明显下降趋势，其中右轨向呈二次多项式函数趋势降低，左轨向、右高低呈线性趋势降低，左高低、水平呈幂函数趋势降低，三角坑不平顺整体呈对数函数趋势降低，该作业组合对轨距不平顺整体影响幅度不大，TQI整体呈明显下降趋势，且近似呈幂函数趋势降低。
(5)分析了高速铁路有砟轨道几何不平顺在大机作业、人工精调、钢轨打磨为主要内容的养护维修作业前后的改善情况，分析了各项作业对几何不平顺的改善程度。经过大机作业、人工精调、钢轨打磨的作业组合，可有效改善轨道几何不平顺，并且，与钢轨打磨作业的效果相比，大机作业和人工精调作业可以明显改善轨道几何不平顺，其中大机作业对单项不平顺改善幅度更大，如大机作业后，高低不平顺改善率为21.25%，人工精调后，高低不平顺改善率为11.2%，钢轨打磨后，高低不平顺改善率为5.6%。
(6)对高速铁路有砟轨道采用大机四维精确自动化输入法作业模式，分析了该线同一里程段在大机自动化作业前后不同时间节点轨道单项几何不平顺及TQI发展趋势，其中大机自动化作业后，轨道单项几何不平顺及TQI值明显降低，改善百分比为22.1%，其中高低不平顺、轨向不平顺、三角坑不平顺、水平不平顺改善幅值较大。之后，各单项不平顺及TQI随通过总重累积内呈微小幅度的恶化趋势，近似符合浴盆曲线的变化特征。
(7)从养修体制、生产组织、作业方法等方面不断进行探索、总结，在养护方法方面，提出高速铁路有砟轨道几何状态养护维修的方法建议：①必须建立大机为主、小机为辅、人工结合的养护模式；②重视轨道结构状态，加强检查，严格做到“勤检慎修”。