寒区铁路隧道冻害问题不仅威胁到隧道结构的稳定,同时给铁路安全运营带来巨大的安全隐患,其一直是寒区隧道工程的难点和研究热点,工程界迫切需要可靠、高效的防寒抗冻工程技术措施。首先,调研了我国寒区铁路隧道的建设及运营情况,总结分析了常见的隧道冻害现象,包括衬砌开裂掉块、拱顶挂冰、道床积冰、排水系统冻结等。然后,针对当前寒区隧道缺乏隧道温度场时空分布预测方法、隧道冻害机制和演化规律不清晰、防寒抗冻设计方法与治理技术不成熟这3个技术难点,对已取得的研究成果进行总结和讨论,相关成果如下:1)研发了寒区隧道室内试验系统,结合大量的温度场相关实测数据,探明了温度场时空分布规律,建立了温度场预测方法; 2)研发了渗流试验设备,揭示了冻害产生的链发式机制,查明了排水系统冻结规律与冻融响应机制;3)建立了寒区铁路隧道抗冻防寒设计标准,形成了隧道冻害综合防控体系。最后,展望了我国寒区铁路隧道防寒抗冻研究在防寒保温材料、主动保温系统、温度场规律预测等方面进一步深化研究的方向。
无砟轨道结构的耐久性、可靠性是保证高速铁路长期安全运营的关键。针对寒区无砟轨道典型环境作用特征、服役性能演化与提升技术等相关问题进行综合论述，分析寒区无砟轨道面临的温度荷载、路基冻胀和冻融循环等典型环境作用特征；总结与服役性能相关的寒区无砟轨道损伤演化和耐久性问题，论述寒区无砟轨道服役行为未来的研究趋势；归纳新建和在役无砟轨道服役性能提升技术，以期为我国寒区无砟轨道服役性能提升提供坚实的理论基础和技术沉淀，推动我国高速铁路高质量、高速度、应用场景多样化发展。
