本项目隶属于土木与建筑工程领域。针对桩网结构路基体系耦合作用机理不清，加筋网垫受力机理尚无统一理论方法、工程实践盲目保守的现状，通过理论分析、室内外试验和数值模拟等方法，系统开展了高速列车行驶下桩网结构路基体系耦合作用机理研究，取得了一系列的研究成果。目前，国内外已经将桩网支承路基结构应用于一系列工程中，包括铁路、公路、水利、机场和码头等领域中的软弱地基、路桥过渡段、挡土墙、路基拓宽、油罐地基、堤坝和建筑物地基等工程。桩网结构路基已经成为高速铁路建设普遍采用的一种地基处理方式，在实践中取得了较好的加固效果。1. 基于球形拱理论和Boussinesq公式给出了在静动荷载作用下桩网结构桩顶与桩间土竖向应力计算方法，进而给出了考虑格栅初始变形状态的加筋网垫竖向应力计算方法，结合考虑地基摩阻力的边坡推力对土工格栅拉力的计算公式，给出了高铁桩网结构路基加筋网垫拉力计算方法。这是世界上提出的首个同时考虑了边坡推力、格栅初始变形状态、地基反力，并根据路堤高度考虑外荷载的加筋网垫拉力计算方法。 2. 针对高速铁路桩网结构路基长期动力稳定性问题，开展了路基填料静动三轴试验，建立了基于曼辛准则和逐渐破损理论的考虑动荷载下长期累积变形的路基填料弹塑性动力本构模型，并建立了高铁桩网结构路基的动力三维有限元模型，分析了静动荷载在路基中的传递规律。该模型能够考虑动荷载长期作用对桩网结构路基的影响，国内外相关文献均未见报道。 3. 开展了土工格栅长期蠕变试验，分析格栅蠕变特征及恒载作用下的受力变形特性，提出土工格栅最低强度可取为使用年限内发生10%的失效应变时对应的强度，进而考虑加筋体铺设过程的破损程度、工程施工条件和生物化学作用等综合影响因素，建立了土工格栅设计允许的强度计算公式。该方法的确定和参数的选取，融合了国内外的先进理念和成熟经验。以中国铁道学会周诗广教授级高工为主任的鉴定委员会一致认为：建立了基于逐渐破损理论的弹塑性本构关系、分析桩网结构静动荷载传递规律的三维有限元模型；揭示了桩网结构路基竖向静动荷载传递规律，提出了桩网结构竖向动应力的计算方法；提出了考虑路基土拱效应、格栅索膜效应、边坡推力效应和格栅蠕变效应的桩网结构加筋网垫拉力计算方法。研究成果整体技术达到国际先进水平，在加筋网垫拉力计算方法达到国际领先水平。基于理论成果，结合最新工程实践，可为相关技术标准修订提供技术支撑。成果已纳入《铁路工程地基处理技术规程》，指导了我国高速铁路的建设。中铁第四勘察设计院集团有限公司、中铁二院工程集团有限责任公司、哈牡哈佳哈齐铁路客运专线有限责任公司，以及中铁十七局集团有限公司分别在武广、京沪、杭长、郑武、成贵、成渝、成自、哈佳、哈牡、哈齐、宝兰、兰新、福夏等高速铁路路段设计过程中采用了本项目提出的桩网路基加筋垫受力计算方法，优化了设计参数。在施工过程中充分考虑了加筋体松铺程度影响因素，使高铁铁路桩网结构充分发挥最大承载效果。累计优化桩长度约349.6万延米，节约成本约40500万元。高速铁路地基沉降得到有效控制，取得了良好的技术经济效果。 本项目的研究成果为我国高速铁路地基处理相关规范的完善提供科学依据，将在高速铁路建设中起到指导作用，具有较强的工程实践意义和良好的应用前景。 同时，我国正在大力推行“一带一路”倡议和中国高铁“走出去”战略，本项目成果的推广应用前景十分广阔，可产生巨大的技术效益和社会影响力。

哈尔滨工业大学

该项目为储备库项目资源，暂无效益分析内容。