系统梳理我国寒区铁路隧道的运营现状与设计特点，总结基于理论解析、仿真模拟和现场实测分析的寒区铁路隧道温度场分布规律与防寒设防长度的研究现状，结合实测数据分析隧道长度、坡型、洞口高差及列车活塞风等因素对寒区铁路隧道纵向温度场分布特征的影响。剖析铁路隧道冻害频发的内在原因，揭示冻害发生机理与关键影响因素，提出寒区铁路隧道冻害发生的链式效应，明确排水系统冻结机制对寒区铁路隧道冻害研究的重要性和必要性。梳理寒区铁路隧道抗防冻技术的发展历程，从“治水”和“控温”角度分析抗防冻技术基本原理，剖析我国寒区铁路隧道结构保温设计和防排水系统防冻设计技术现状，提出隧道冻害防治新技术、新工艺和新材料的发展思路和建议。
系统梳理我国寒区铁路隧道的运营现状与设计特点，总结基于理论解析、仿真模拟和现场实测分析的寒区铁路隧道温度场分布规律与防寒设防长度的研究现状，结合实测数据分析隧道长度、坡型、洞口高差及列车活塞风等因素对寒区铁路隧道纵向温度场分布特征的影响。剖析铁路隧道冻害频发的内在原因，揭示冻害发生机理与关键影响因素，提出寒区铁路隧道冻害发生的链式效应，明确排水系统冻结机制对寒区铁路隧道冻害研究的重要性和必要性。梳理寒区铁路隧道抗防冻技术的发展历程，从“治水”和“控温”角度分析抗防冻技术基本原理，剖析我国寒区铁路隧道结构保温设计和防排水系统防冻设计技术现状，提出隧道冻害防治新技术、新工艺和新材料的发展思路和建议。
系统梳理我国寒区铁路隧道的运营现状与设计特点，总结基于理论解析、仿真模拟和现场实测分析的寒区铁路隧道温度场分布规律与防寒设防长度的研究现状，结合实测数据分析隧道长度、坡型、洞口高差及列车活塞风等因素对寒区铁路隧道纵向温度场分布特征的影响。剖析铁路隧道冻害频发的内在原因，揭示冻害发生机理与关键影响因素，提出寒区铁路隧道冻害发生的链式效应，明确排水系统冻结机制对寒区铁路隧道冻害研究的重要性和必要性。梳理寒区铁路隧道抗防冻技术的发展历程，从“治水”和“控温”角度分析抗防冻技术基本原理，剖析我国寒区铁路隧道结构保温设计和防排水系统防冻设计技术现状，提出隧道冻害防治新技术、新工艺和新材料的发展思路和建议。
寒区季节性低温和降雪会给铁路工程建设和运营带来严重的安全隐患。现有的人工除雪和大型机械除雪在一定程度上缓解了积雪带来的影响，但效率低、成本高且存在一定的安全风险。系统梳理国内外中小型铁路除雪设备的发展现状，重点分析国外先进设备的技术特点和应用情况，以及国内现有设备的类别和技术水平。基于分析结果，提出我国中小型铁路除雪设备的未来发展方向，包括小型化、高效化、智能化和绿色化，以期为我国中小型铁路除雪设备的研发与应用提供理论支持和实践参考。
寒区季节性低温和降雪会给铁路工程建设和运营带来严重的安全隐患。现有的人工除雪和大型机械除雪在一定程度上缓解了积雪带来的影响，但效率低、成本高且存在一定的安全风险。系统梳理国内外中小型铁路除雪设备的发展现状，重点分析国外先进设备的技术特点和应用情况，以及国内现有设备的类别和技术水平。基于分析结果，提出我国中小型铁路除雪设备的未来发展方向，包括小型化、高效化、智能化和绿色化，以期为我国中小型铁路除雪设备的研发与应用提供理论支持和实践参考。
寒区季节性低温和降雪会给铁路工程建设和运营带来严重的安全隐患。现有的人工除雪和大型机械除雪在一定程度上缓解了积雪带来的影响，但效率低、成本高且存在一定的安全风险。系统梳理国内外中小型铁路除雪设备的发展现状，重点分析国外先进设备的技术特点和应用情况，以及国内现有设备的类别和技术水平。基于分析结果，提出我国中小型铁路除雪设备的未来发展方向，包括小型化、高效化、智能化和绿色化，以期为我国中小型铁路除雪设备的研发与应用提供理论支持和实践参考。
寒区路桥过渡段路基冻胀导致轨道变形影响列车安全稳定运行，已成为寒区铁路亟待解决的重大工程问题。建立考虑冻融循环-冻胀发育-列车振动荷载联合作用的列车-轨道-路桥过渡段有限元模型及其计算方法。预测并对比冻胀与非冻胀工况下过渡段动力响应特性及其差异，着重探讨轴重、车速、行驶方向等因素对动力响应分布特征、传播规律及衰减特性的影响。研究结果表明，动力响应随轴重增大而增大；冻胀条件下，轮对脱轨风险区域随车速增加而增大、正向行驶产生的动力响应明显更大；桥台附近土体的竖向动应力分布存在相位滞后现象。研究成果对于解决目前严重制约我国寒区铁路工程病害防控的重要瓶颈问题，具有重要的科学与实际意义。
寒区路桥过渡段路基冻胀导致轨道变形影响列车安全稳定运行，已成为寒区铁路亟待解决的重大工程问题。建立考虑冻融循环-冻胀发育-列车振动荷载联合作用的列车-轨道-路桥过渡段有限元模型及其计算方法。预测并对比冻胀与非冻胀工况下过渡段动力响应特性及其差异，着重探讨轴重、车速、行驶方向等因素对动力响应分布特征、传播规律及衰减特性的影响。研究结果表明，动力响应随轴重增大而增大；冻胀条件下，轮对脱轨风险区域随车速增加而增大、正向行驶产生的动力响应明显更大；桥台附近土体的竖向动应力分布存在相位滞后现象。研究成果对于解决目前严重制约我国寒区铁路工程病害防控的重要瓶颈问题，具有重要的科学与实际意义。
为揭示岛状多年冻土区高速铁路路基热状态，提出合理有效的制冷结构，在新建哈尔滨至伊春高速铁路某车站试验段开展现场监测，获得岛状多年冻土的地温数据；基于实测地温数据，采用冻土水热耦合理论，对将在试验段实施的两侧双排普通热棒路基、两侧双排+中心单排全季热棒路基、两侧单排+基底横向通铺全季热棒路基3种制冷路基结构进行数值模拟，对比了3种制冷路基结构的地温分布特征及对下伏岛状多年冻土的降温效果。研究结果表明：铁力地区年均气温和降水呈增大趋势，天然场地岛状多年冻土地温在-0.3℃左右，属于高温极不稳定多年冻土。3种制冷路基结构中，两侧单排+基底横向通铺全季热棒对岛状多年冻土保护及降温效果最优，两侧双排普通热棒最差。普通热棒路基的多年冻土上限呈“两侧凸，中间凹”形态，抬升不明显；全季热棒路基的多年冻土上限呈“上凸缓斜平顶”形态，抬升显著。研究成果可对多年冻土区高速铁路路基建设和结构优化提供技术支撑。
为揭示岛状多年冻土区高速铁路路基热状态，提出合理有效的制冷结构，在新建哈尔滨至伊春高速铁路某车站试验段开展现场监测，获得岛状多年冻土的地温数据；基于实测地温数据，采用冻土水热耦合理论，对将在试验段实施的两侧双排普通热棒路基、两侧双排+中心单排全季热棒路基、两侧单排+基底横向通铺全季热棒路基3种制冷路基结构进行数值模拟，对比了3种制冷路基结构的地温分布特征及对下伏岛状多年冻土的降温效果。研究结果表明：铁力地区年均气温和降水呈增大趋势，天然场地岛状多年冻土地温在-0.3℃左右，属于高温极不稳定多年冻土。3种制冷路基结构中，两侧单排+基底横向通铺全季热棒对岛状多年冻土保护及降温效果最优，两侧双排普通热棒最差。普通热棒路基的多年冻土上限呈“两侧凸，中间凹”形态，抬升不明显；全季热棒路基的多年冻土上限呈“上凸缓斜平顶”形态，抬升显著。研究成果可对多年冻土区高速铁路路基建设和结构优化提供技术支撑。