为抑制严寒地区桥上无砟轨道冻胀病害进一步发展，通过分析冻胀变化规律和产生原因，提出冻胀病害整治技术，并通过对严寒地区两处轨道冻胀进行现场应用来验证其整治效果。结果表明：严寒地区桥上无砟轨道冻胀集中发生在每年11月至次年4月，冻胀变化包括冻胀上涨、冻胀稳定和冻胀回落3个阶段；桥上无砟轨道冻胀的主要原因有底座与梁面间离缝，伸缩缝嵌缝材料脱落，环境温度低；桥上无砟轨道冻胀整治宜采用切割排水槽+底座与梁面间离缝注浆填充+排水槽回填+伸缩缝嵌缝封闭的方式；整治后，现场整治区域的轨道高低峰值变化小，且未出现轨道高低峰值变化量逐年增大的趋势，整治效果良好。

为揭示寒区高铁无砟轨道混凝土在冻融循环环境和列车疲劳荷载下的服役性能变化规律，建立了“冻融循环+高频疲劳”的试验制度，以C60无砟轨道轨道板机制砂混凝土为研究对象，从损伤过程与能量传递的角度研究了冻融与疲劳耦合作用下的混凝土损伤机理，预测了寒区无砟轨道机制砂混凝土的疲劳寿命。结果表明，高速列车疲劳荷载会加剧无砟轨道混凝土的冻融损伤，混凝土在冻融循环300次后损伤加剧，其力学性能与疲劳性能均表现出加速下降的规律，600次冻融循环后疲劳寿命降低46.3%，刚度衰减幅度增加12.9%，冻融循环造成的缺陷连通是混凝土疲劳性能衰减的主要原因。混凝土主要通过变形所产生的变形能来耗散能量，冻融循环导致最大应变降低与残余应变增大使得混凝土变形性能降低。与常温下的疲劳性能相比，冻结阶段混凝土孔隙内冰有增强作用，且冻结状态下冰能加速内能耗散，因此疲劳损伤情况有所缓解。采用两参数Weibull函数对冻融破坏概率进行分析，建立了考虑疲劳损伤因子的混凝土“冻融+疲劳”服役状态下的寿命分析模型，预测了无砟轨道机制砂混凝土的服役寿命。

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。

围绕季节性冻土地区高速铁路无砟轨道路基冻胀预防问题,简述了无砟轨道的特性及冻害对无砟轨道的影响。分析了气候环境、地形条件、冻结深度、填料类别及含水率、水、积雪、路基类型、路堤高度等使路基产生冻胀的因素,并重点对线路选线、标准冻结深度综合修正、路基面高程、抗冻填料等进行了论述,提出了有待试验研究的问题。