近年来列车运行速度的大幅提升,极大地促进了沿线地区经济的发展,也显著地改善了人们的工作和生活水平,但同时引发的环境振动问题也愈显突出,特别是当列车移动速度与临界速度接近时产生的共振现象。隔振沟具有设计简单和施工方便的优点,因此开展隔振沟对列车运行引起的地基振动的隔振研究,有着重要的理论意义和工程指导价值。本文建立了含隔振沟层状弹性(饱和)地基-轨道耦合模型,采用2.5维间接边界元方法(IBEM)求得了含隔振沟层状地基的柔度,再由层状地基表面轨道中心点与轨道竖向位移相等实现轨道和含隔振沟层状地基的耦合完成问题的求解。通过与已有结果的对比证实了方法的可靠性,并对不同地基、隔振沟参数下的模型进行了算例分析,具体如下。基于含空沟(填充沟)层状弹性地基-轨道耦合模型,分析了列车以低音速、跨音速、超音速运行时,空沟和填充沟对位移、速度和加速度动力响应的隔振效果;讨论了空沟和填充沟的基本参数对隔振效果的影响;比较研究了均匀半空间地基和基岩上单一土层地基隔振效果的差异;最后对瑞典实际地基上的X2000列车引起的地基振动的隔振情况进行了模拟研究。研究表明不同地基模型下隔振沟有着不同的隔振效果,且隔振沟深度、宽度及其中心与轨道中心的距离均对隔振效果有不同程度的影响;通过对瑞典X2000高速列车引起的实际地基振动的隔振计算发现,隔振沟的隔振程度随着沟深的增加而增大,而且相对低频区域而言,空沟和填充沟对高频波有着更好的隔振效果。基于含空沟(填充沟)层状饱和地基-轨道耦合模型,分析了列车低音速、跨音速、超音速条件下空沟和填充沟对位移、速度、加速度的隔振效果;讨论了空沟和填充沟的深度,饱和土孔隙率,地表透水条件,填充沟内填充材料对隔振程度的影响;对比了干土地基与饱和土地基的差异;分析了层状饱和地基中基岩与土层的刚度比对隔振程度的影响。研究表明,隔振沟在层状饱和地基中的隔振程度优于在均匀半空间饱和地基中的隔振程度;而且均匀半空间饱和场地上隔振沟的隔振程度优于相应单相弹性地基上隔振沟的隔振程度。另外,沟深、饱和土孔隙率、饱和基岩与饱和土层刚度比、填充沟内的填充材料也对隔振沟的隔振程度具有非常大的影响。本文通过计算分析获得了一些结论,为工程中高速列车的隔振设计提供了有效的参考。