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摘 要：随着我国经济发展越来越快我国高速铁路的建设的技术水平也在不断提高？但是，由于我国，一部分需要高速铁路的地区处于严寒地带，所以，为保证高速铁路，能够在严寒地区正常通行，避免其受到严寒及冻胀的损害，在高速铁路的建设中，防冻害，则成为，我们需要关注的重点和迫切需要突破的技术性难题 所以本文以促进我国在严寒地区的铁路施工建设的伟大事业，基于高铁路基冻胀的问题，提出相关的措施及解决方案。
关键词：严寒地区；高铁路基；冻胀；解决措施我国高速铁路，随着我国现在经济与科学技术的不断发展而越来越普及，在最近几年我国大部分地区都在铺设的高速铁路，例如在严寒地区的青藏铁路，川藏铁路的开通。是我国在严寒地区修建高速铁路，填补了在严寒地区施工方面的空白，也为我国，积累了丰富而宝贵的经验。但是仅仅这一点经验是不够的，我国严寒地区，修建完工的铁路常常因为寒冷和冻胀而遭受损害。在这种情况下保护高铁在严寒地区能够正常运行而不受冻胀的损害已经成为在高铁施工建设中需要关注的重点和急需要打破的瓶颈。所以这时我们只需要，认真分析严寒地区高铁动杖的，原因，并根据这些原因，找出相应的解决措施。这样才可以帮助我国提高高速铁路在严寒地区施工建设的技术，促进我国经济腾飞和发展。
一、 严寒地区高铁路基冻胀的原因分析
根据对我国严寒地区高铁路基的实地考察分析得出，导致我国高铁路基产生冻胀的原因有很多，最主要的大概有两种，一是气温较低，负温造成土壤的冻胀，水分的迁移集聚，导致聚冰层形成。二是高纬度的严寒地区，土壤的土质阻隔水分导致冻胀加剧。
1.1严寒地区温度低
严寒地区高铁铁路路基膨胀，主要的原因是因为高纬度地区的气温过低。这部分地区的春季和秋季干旱多风，蒸发强度比较大，土地那保持的水分较少，而且持续的时间较长，而在冬季严寒干燥会持续较长的时间，最低时温度可达到-30°C。在这种环境下，出现冻胀现象则成为必然，在零下的环境内，土壤产生冻结，土体的特性随气温的变化而发生变化。在一定范围之内，零下温度的环境持续越久，零下温度越大，土壤的冻胀程度也会越来越严重，这种变化当负温达到最大值才会渐渐趋于稳定。
1.2土中水分冻结成冰
高铁路基产生冻胀，土中水分冻结成冰也是其重要的原因之一，同时也是产生冻胀最主要的条件。图中水深含量的多少？是产生冻胀的基本因素。土壤中水分的含量应在一个，适合的范围之内，如果突然种水分的含量超过这一界限。超过的这些水分冻结成冰，导致土壤冻胀产生。水主要有地下水和江水以及排水和灌溉产生的回归水。而地下水位对突然冻胀的影响也较为明显。如果地下水距离地表的距离较近，则土的冻胀程度较高。回归水中，影响最大的则是大气降水。若大气降水发生在土壤冻胀前，则会对土壤产生较大的影响。在相对封闭的环境中，董正亮与土壤中含水量是成正比的，如果含水量较高，则土壤的冻胀量也会增大，但是，最终冻胀量的结果会趋于一个定值。但是在开放的环境中，土壤中的水会源源不断的注入土壤中，这就会加大土壤的冻胀性。
1.3 严寒地区土质的特性
（1）土的分散性造成的影响
其实在严寒地区，土壤中的水分迁移导致水分大量地集聚在一起。当气温下降，土壤就会发生冻胀现象。这也很大程度上，导致了土壤冻胀现象的发生。而土壤中的水分迁移也决定了严寒地区的土质条件。在严寒地区，各种土壤的冻胀量取决于他们颗粒的大小，在地下水位相同的条件下，土壤的颗粒越细，突然产生的冻胀量则会越大，如果颗粒越粗则冻胀量也会相应变小。细粒土的颗粒较细，其冻胀情况最大，细粒土的特点比如含粉量较多渗透性比较强，这就决定了细粒土在吸收水分的能力比较强，在这种土中更容易形成，大量的水分积聚的局面。沙砾土的冻胀量最小。原因也是显而易见的。沙砾土颗粒的直径较大，在没有粉性土和黏性土填充的条件下。其表面吸附作用较差。突然表面的毛细结构和薄膜结构就很难形成，同时降低了突然产生动胀的可能性。
（2）土壤颗粒的交换离子特性及矿成分造成的影响
对土壤冻胀造成的影响中土壤颗粒的交换离子特性及矿成分对土壤的改变也不容忽视。这两者的特性直接影响到土壤表面的物理特性和化学特性。在我国西北部纬度较高的地区中，其土壤的矿物质主要成分是蒙脱石高岭石和水云这三种，并且，他们的结构都是呈层状或片状的。这些粘土矿物很大程度上影响了土壤的冻胀程度。粘土矿物对冻胀的影响，又取决于凝结水的能力，即，矿物表面的活动性。而矿物表面的活动性，又由颗粒本身的大小，矿物含有的成分，以及阳离子的交换存在的情况所决定。以高岭土质为例，高岭土质属于粉性粘土，其直径大约有65%小于0.05，这种土壤很容易形成析冰以及水分迁移集聚，导致土壤的冻胀程度非常的高。这是由于，这种土壤表面的化学活动性较弱，并且亲水性非常小，不会交换阳离子，土壤中的矿物成分均比较松散。积聚较强，使得土壤中存在较多的可移动的薄膜水，所以具有比较高的冻胀性。粘性土的冻胀性，相对于粉性土来说比较弱，粘性土的主要矿物成份为蒙脱石，蒙脱石属于粘土，有较高的分散性。虽然水的移动性较小，但是阳离子的交换能力较强，当发生水分迁移时，粘性土的土壤就会成为一层隔离层，阻碍水分的迁移
二、預防和减少冻胀情况出现的措施
2.1 降低土壤的含水量
由于高寒地区气候情况复杂且难以改变，所以为了预防和减少冻胀情况，使其指标尽量合理，我们可以试着改变它的土壤含水量。如在高纬地区（哈齐路段），就可利用填充客土的办法。在我们进行客土取样的时候，一定要提前做好含水量处理，使其在土壤压实度看理想的情况下尽量保证含水量最佳。
2.2 改良土壤成分
要想改变土质一定要首先考虑土壤成分，在对客土进行级配以后，由于粘性土和粉性土进行比较时容易出现析冰和强烈的水分迁移，土壤易出现极高的冻胀现象，因此，一定要尽量减少直径0.05的颗粒（前提是满足实验要求的级配情况下），可以使用其他配土进行掺入来改良土壤特质。
2.3 改变高铁路基的结构形式
首先要按照要求进行路基选材，例如：第一选取约60CM厚的混凝土钢筋筏板放置在路基基底，如此可以提高路基的受力面积，从而提高路基的耐下沉能力，减少它的下沉并且隔断路基与地基土体，从而防止由于水分向上迁移在表土形成冻冰层；第二，可以选用正常的非冻胀的A、B组的填料填充在基床底层，借此减少高铁路基在此层面收到的冻胀。其次，我们可以选用级配的碎石对路基表层进行急性填筑，然后在路基两侧的边坡设置护栏以进行简易防护。这样做不但可以减少因为路基受冻导致的边坡向两侧膨胀的隐患，同时还能防止路基的主体因为膨胀的因素而威胁到行人行车安全。
结束语
综上所述，在高寒地区的极端气候环境下修建高速公路是一个艰难的过程，其首要面对且必须要解决的问题就是高寒地区的高铁路基冻胀。因此，我们必须先针对冻胀问题做好必要研究和分析，然后才能较好地利用各种工程措施和生物措施进行防护和解决。从而为高速铁路修进高寒地区奠定坚实的基础，为高寒地区交通做出不可小觑的贡献。
参考文献
[1] 赵润涛，李季宏，李曙光.客运专线路基工程的防冻胀处理措施[J].铁道勘察，2011 （4）.
[2] 卢成明，刘江平，李修忠.综合物探在高速公路路基密实度检测工作中的应用[J] .工程地球物理学报，2005，2 （4）.
关键词：严寒地区；高铁路基；冻胀；解决措施我国高速铁路，随着我国现在经济与科学技术的不断发展而越来越普及，在最近几年我国大部分地区都在铺设的高速铁路，例如在严寒地区的青藏铁路，川藏铁路的开通。是我国在严寒地区修建高速铁路，填补了在严寒地区施工方面的空白，也为我国，积累了丰富而宝贵的经验。但是仅仅这一点经验是不够的，我国严寒地区，修建完工的铁路常常因为寒冷和冻胀而遭受损害。在这种情况下保护高铁在严寒地区能够正常运行而不受冻胀的损害已经成为在高铁施工建设中需要关注的重点和急需要打破的瓶颈。所以这时我们只需要，认真分析严寒地区高铁动杖的，原因，并根据这些原因，找出相应的解决措施。这样才可以帮助我国提高高速铁路在严寒地区施工建设的技术，促进我国经济腾飞和发展。
一、 严寒地区高铁路基冻胀的原因分析
根据对我国严寒地区高铁路基的实地考察分析得出，导致我国高铁路基产生冻胀的原因有很多，最主要的大概有两种，一是气温较低，负温造成土壤的冻胀，水分的迁移集聚，导致聚冰层形成。二是高纬度的严寒地区，土壤的土质阻隔水分导致冻胀加剧。
1.1严寒地区温度低
严寒地区高铁铁路路基膨胀，主要的原因是因为高纬度地区的气温过低。这部分地区的春季和秋季干旱多风，蒸发强度比较大，土地那保持的水分较少，而且持续的时间较长，而在冬季严寒干燥会持续较长的时间，最低时温度可达到-30°C。在这种环境下，出现冻胀现象则成为必然，在零下的环境内，土壤产生冻结，土体的特性随气温的变化而发生变化。在一定范围之内，零下温度的环境持续越久，零下温度越大，土壤的冻胀程度也会越来越严重，这种变化当负温达到最大值才会渐渐趋于稳定。
1.2土中水分冻结成冰
高铁路基产生冻胀，土中水分冻结成冰也是其重要的原因之一，同时也是产生冻胀最主要的条件。图中水深含量的多少？是产生冻胀的基本因素。土壤中水分的含量应在一个，适合的范围之内，如果突然种水分的含量超过这一界限。超过的这些水分冻结成冰，导致土壤冻胀产生。水主要有地下水和江水以及排水和灌溉产生的回归水。而地下水位对突然冻胀的影响也较为明显。如果地下水距离地表的距离较近，则土的冻胀程度较高。回归水中，影响最大的则是大气降水。若大气降水发生在土壤冻胀前，则会对土壤产生较大的影响。在相对封闭的环境中，董正亮与土壤中含水量是成正比的，如果含水量较高，则土壤的冻胀量也会增大，但是，最终冻胀量的结果会趋于一个定值。但是在开放的环境中，土壤中的水会源源不断的注入土壤中，这就会加大土壤的冻胀性。
1.3 严寒地区土质的特性
（1）土的分散性造成的影响
其实在严寒地区，土壤中的水分迁移导致水分大量地集聚在一起。当气温下降，土壤就会发生冻胀现象。这也很大程度上，导致了土壤冻胀现象的发生。而土壤中的水分迁移也决定了严寒地区的土质条件。在严寒地区，各种土壤的冻胀量取决于他们颗粒的大小，在地下水位相同的条件下，土壤的颗粒越细，突然产生的冻胀量则会越大，如果颗粒越粗则冻胀量也会相应变小。细粒土的颗粒较细，其冻胀情况最大，细粒土的特点比如含粉量较多渗透性比较强，这就决定了细粒土在吸收水分的能力比较强，在这种土中更容易形成，大量的水分积聚的局面。沙砾土的冻胀量最小。原因也是显而易见的。沙砾土颗粒的直径较大，在没有粉性土和黏性土填充的条件下。其表面吸附作用较差。突然表面的毛细结构和薄膜结构就很难形成，同时降低了突然产生动胀的可能性。
（2）土壤颗粒的交换离子特性及矿成分造成的影响
对土壤冻胀造成的影响中土壤颗粒的交换离子特性及矿成分对土壤的改变也不容忽视。这两者的特性直接影响到土壤表面的物理特性和化学特性。在我国西北部纬度较高的地区中，其土壤的矿物质主要成分是蒙脱石高岭石和水云这三种，并且，他们的结构都是呈层状或片状的。这些粘土矿物很大程度上影响了土壤的冻胀程度。粘土矿物对冻胀的影响，又取决于凝结水的能力，即，矿物表面的活动性。而矿物表面的活动性，又由颗粒本身的大小，矿物含有的成分，以及阳离子的交换存在的情况所决定。以高岭土质为例，高岭土质属于粉性粘土，其直径大约有65%小于0.05，这种土壤很容易形成析冰以及水分迁移集聚，导致土壤的冻胀程度非常的高。这是由于，这种土壤表面的化学活动性较弱，并且亲水性非常小，不会交换阳离子，土壤中的矿物成分均比较松散。积聚较强，使得土壤中存在较多的可移动的薄膜水，所以具有比较高的冻胀性。粘性土的冻胀性，相对于粉性土来说比较弱，粘性土的主要矿物成份为蒙脱石，蒙脱石属于粘土，有较高的分散性。虽然水的移动性较小，但是阳离子的交换能力较强，当发生水分迁移时，粘性土的土壤就会成为一层隔离层，阻碍水分的迁移
二、預防和减少冻胀情况出现的措施
2.1 降低土壤的含水量
由于高寒地区气候情况复杂且难以改变，所以为了预防和减少冻胀情况，使其指标尽量合理，我们可以试着改变它的土壤含水量。如在高纬地区（哈齐路段），就可利用填充客土的办法。在我们进行客土取样的时候，一定要提前做好含水量处理，使其在土壤压实度看理想的情况下尽量保证含水量最佳。
2.2 改良土壤成分
要想改变土质一定要首先考虑土壤成分，在对客土进行级配以后，由于粘性土和粉性土进行比较时容易出现析冰和强烈的水分迁移，土壤易出现极高的冻胀现象，因此，一定要尽量减少直径0.05的颗粒（前提是满足实验要求的级配情况下），可以使用其他配土进行掺入来改良土壤特质。
2.3 改变高铁路基的结构形式
首先要按照要求进行路基选材，例如：第一选取约60CM厚的混凝土钢筋筏板放置在路基基底，如此可以提高路基的受力面积，从而提高路基的耐下沉能力，减少它的下沉并且隔断路基与地基土体，从而防止由于水分向上迁移在表土形成冻冰层；第二，可以选用正常的非冻胀的A、B组的填料填充在基床底层，借此减少高铁路基在此层面收到的冻胀。其次，我们可以选用级配的碎石对路基表层进行急性填筑，然后在路基两侧的边坡设置护栏以进行简易防护。这样做不但可以减少因为路基受冻导致的边坡向两侧膨胀的隐患，同时还能防止路基的主体因为膨胀的因素而威胁到行人行车安全。
结束语
综上所述，在高寒地区的极端气候环境下修建高速公路是一个艰难的过程，其首要面对且必须要解决的问题就是高寒地区的高铁路基冻胀。因此，我们必须先针对冻胀问题做好必要研究和分析，然后才能较好地利用各种工程措施和生物措施进行防护和解决。从而为高速铁路修进高寒地区奠定坚实的基础，为高寒地区交通做出不可小觑的贡献。
参考文献
[1] 赵润涛，李季宏，李曙光.客运专线路基工程的防冻胀处理措施[J].铁道勘察，2011 （4）.
[2] 卢成明，刘江平，李修忠.综合物探在高速公路路基密实度检测工作中的应用[J] .工程地球物理学报，2005，2 （4）.