亓守臣

中铁十四局集团有限公司，济南250101

每年季节性冻土经历的冻融循环作用将引起路基内部水分场、温度场和位移场的变化和重分布，导致路基承载力下降，产生冻胀融沉、翻浆冒泥、基床土体松散、局部沉陷等病害。这些病害将严重影响行车质量，甚至威胁行车安全。国内自20世纪50年代末开始研究季节性冻土的冻胀，经过半个多世纪，在冻胀量、冻胀机理等方面取得了很大进展，得出了季节性冻土标准冻结深度的确定方法［1］，提出了季节性冻土的工程分类方法［2-5］，探索了冻胀量沿冻结深度的分布。叶阳升等［6］对铁路路基填料防冻胀特性进行了全面的研究，建议在冻土区设置路基防冻层，并提出了防冻层填料细粒土含量的限值。上述研究大多是针对季节性冻土区普通铁路的。普通铁路行车速度慢，对变形限值较宽松，发生冻害时可以利用行车间隔进行维修养护。但是，目前我国高速铁路进入跨越式发展阶段，对路基的沉降变形限制非常严格，要求路基工后沉降不超过15 mm，过渡段沉降差不大于5 mm，纵向不平顺不大于1/1 000，轨道高低不平顺不超过2 mm（20 m弦长）。

在季节性冻土区，除了工后沉降的影响，季节性冻土的冻胀变形也对高速行驶的列车形成威胁。聂志红等［7］通过室内试验研究了细颗粒含量、孔隙率和含水率对级配碎石冻胀的影响规律，得出三者对级配碎石冻胀影响程度的大小关系为：细颗粒含量<孔隙率<含水率。邰博文等［8-11］通过现场原位试验揭示了寒区高速铁路路基中的温度、含水率与冻胀变形随时空演变的内在机理。田亚护等［12］采用有限元方法对季节性冻土区既有铁路和新建客运专线无砟轨道路基设置隔热层后的路基温度场进行了对比分析，认为新建路基在路面铺设保温隔热材料后保温效果良好。赵国堂［13］将轨道不平顺和无砟轨道结构伤损控制所对应的冻胀波长与峰值结合起来，提出了寒区高速铁路无砟轨道路基冻胀管理标准的确定方法。

上述研究主要是针对季节性冻土区普通铁路、高速铁路路基产生冻胀的影响因素和冻胀变化规律的研究，但关于深季节性冻土区高速铁路路堑工程温度场演变特性的研究成果较少。……