兰新高速铁路是一条横跨甘肃、青海、新疆三省的高速铁路,沿途经过多种多样的地形地貌。这就导致兰新高速铁路所处的环境复杂多样,工程性质复杂。兰新高速铁路经过祁连山的部分区段为季节性冻土区,铁路路基出现冻胀病害,影响列车的安全、顺利运营。本文以兰新高速铁路冻胀较严重的区段门源至浩门段为研究背景,结合当地的水文地质条件和气象条件,分析高速铁路路基的冻胀特点和冻胀规律,确定路基冻胀的主要影响因素。在此基础上,研究了路基填料的组分,以及填料组分与其他因素对填料冻胀率及冻结深度的影响,提出了路基冻胀防护措施,为铁路路基的冻胀防护及治理提供指导,主要研究内容如下:(1)对兰新铁路门源至浩门段的路基冻害现象进行了调研,并结合兰新铁路门源至浩门区段的水文地质状况和气候状况的调研结果,对该段路基的冻害特点和冻胀规律进行了研究。在此基础上,初步分析了兰新铁路冻害的影响因素和冻害机理,为路基填料冻胀的研究奠定了基础。(2)在路基冻害严重的路段取土,进行路基填料的土工常规试验,主要包括颗粒筛分试验、含水率试验以及击实试验等常规试验,试验分析了路基填料的粒径组成、天然含水率、最优含水率、最大干密度等基本物理量。(3)研究了路基填料特性对冻胀率的影响规律,主要包括路基填料的不同颗粒级配、不同的含水率以及填料的不同密实度对填料冻胀率的影响,并将三种影响因素对冻胀率的影响程度进行了对比,同时确定了含水率对冻胀影响的限值。(4)研究了路基填料特性对冻结深度的影响规律,主要包括路基填料的不同含水率,不同密实度以及不同的温度对冻结深度的影响,分析三种影响因素对冻结深度的影响程度的大小变化。(5)结合现场调研和试验研究,总结路基填料在各影响因素下冻胀率与冻结深度的变化规律,因地制宜,对路基冻胀问题采取换填法、保温隔热法以及隔水法等相应的防治措施。