高鸣源，王 平

（1.西南大学工程技术学院，重庆 400716；2.西南交通大学土木工程学院，成都 610031； 3.高速铁路线路工程教育部重点实验室，成都 610031）

1 引 言

川藏铁路东起四川省成都市，向西经雅安、康定、昌都、林芝、山南到拉萨，新建正线长度为1543 km，运营长度为1573 km，大部分路段设计速度为200 km/h，无砟轨道是主要的轨道结构型式。川藏铁路经过多个地貌单元，沿线气候和地质条件复杂[1]。全线平均海拔3800 m，高原平均高程为 4500～5000 m，相对高差为 4000～ 6000 m。高海拔地区空气稀薄、大气干洁，对太阳辐射的削弱作用小，太阳年辐射总量高达1600～2200 kW·h/m2，比西北干旱地区的新疆高出三分之一；而在夜间，稀薄的空气对地面的保温作用弱，气温会迅速下降，导致昼夜温差大。这种温度的剧烈变化在冬季尤其显著，高原上每年11月至次年2月夜间气温常降到-20°C 以下，而由于强太阳辐射日间气温又迅速升高至0°C 以上。例如数据记录表明：在索县中午11:00～12:00 的1 h 内升温可达10.3°C；那曲24 h 内温差可达22°C[2]，日气温变化显著。高原上的强太阳辐射和各种环境温度要素的配合，使得铁路沿线的温度条件极为复杂，成为影响线路工程稳定性的重要因素。例如，1991年4月8日在青藏铁路的关角地区（海拔3700 m），气温突然升高，地表最高温度达49.8°C，致使严重冻害突然热熔回落，路基下沉，导致3434 次列车脱轨，造成中断行车17 h 56 min[3]。

在日温差变化较大地区，轨道结构在整体温度荷载和温度梯度作用下会发生变形现象，如出现钢轨碎弯、道床板拱胀变形及轨道板翘曲变形、离缝、脱空等。对东北地区哈大线部分区段的无砟轨道的现场观测表明[4]，轨道板在一天内由于气温变化在板内形成温度梯度，导致板表面和板底部之间“上冷下热”或“上热下冷”，由此引起轨道板翘曲变形。……