程博远， 张玉芝， 王天亮， 温 安， 尹赵爱

（1.石家庄铁道大学土木工程学院，河北石家庄050043；2.珠海市规划设计研究院，广东珠海519000；3.石家庄铁道大学河北省大型结构健康诊断与控制重点实验室，河北石家庄050043；4.中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室，甘肃兰州730000；5.石家庄铁道大学道路与铁道工程安全保障省部共建教育部重点实验室，河北石家庄050043）

0 引言

目前，我国高速铁路已经形成了世界上最大规模和最高运营速度的高速铁路网，已建成运营的哈大、哈齐、京沈、兰新等高速铁路全部或者大部分穿越了深季节冻土区。尽管事先采取了各种工程措施，寒区路基的冻胀问题仍普遍发生［1-3］。Zhang等［4］通过对哈大高速铁路的现场监测发现，路基隆起主要发生在被广泛认为不易受冻结影响的粗颗粒填料中，并认为冻胀是列车循环动载引发的孔隙水流动诱发的。张玉芝等［5］通过对哈大高铁进行现场监测并建模分析，认为路基中水分重分布引起的土体冻胀率、融沉压缩系数等的变化是影响季节冻土区高速铁路路基变形稳定性的主要原因。

对于高铁路基填筑的粗颗粒填料而言，水汽迁移推动粗颗粒土中细粒结构变形从而发生冻胀，可能是非饱和粗颗粒填料冻胀变形来源的合理解释［6-9］。早期针对农业中的水分迁移现象，Bouyoucos［10］通过试验发现在温度梯度作用下，非饱和土中存在少量的气态水由高温向低温迁移的现象。Bouyoucos等［11］、Lovell［12］提出当土冻结时，不是所有的水在土壤孔隙以正常的凝固点发生相态变化，这意味着液态水、冰和气态水可以并存于冻土，而具有流体性质的液态水和气态水都有可能在土中发生迁移，导致水分的重分布。……