兰新高铁是位于我国西北寒区的第一条高速铁路。浩门~大梁区间的线路由于特殊的地形地貌、工程地质及水文地质条件和气候条件,路基及涵洞易产生冻胀变形;影响列车的安全运行及旅客对列车舒适度的要求。本文通过现场调查、室内试验及数值模拟对兰新高铁浩门~大梁区间的路基及涵洞冻害情况及冻害特征进行研究,分析冻害形成原因,提出整治措施。得出以下结论:(1)兰新高铁浩门~大梁区间位于祁连山南麓,路基沿线海拔高,常年气温低,地表水丰富,路基处于高寒阴湿环境中。该区间冬季严寒且漫长,长达近6个月的冻结期,土壤冻结深度大于180cm,属于深季节性冻土区。(2)兰新高铁浩门~大梁区间冻害主要发生在低路堤和零断面换填路基处,涵洞及过渡段次之,路堑最少。路堤处冻胀量多为5mm以下,过渡段处冻胀量多为5~10mm,个别过渡段冻胀量大于10mm;每年最大冻胀量均发生在涵路过渡段,涵路过渡段冻害较严重;2015~2018年该区间冻害数逐年减少。该区间所处区域冬季气温低,路基基床底层填料细颗粒含量较多,含水率及冻胀率较大,属于弱敏感~较敏感性冻胀土。涵路过渡段呈多向冻结状态,在冬季冷源易传入基床土体中。路基及涵洞在冬季低温和水分的作用下易发生冻害。(3)通过对典型路基断面进行温度场数值模拟可知:路基高度为1m的低路堤,轨道中心、线路中心、路肩和坡脚处最大冻结深度分别为2.7m、2.61m、3.08m和2.97m。由于材料热物理性的差异,路基各处最大冻结深度均大于天然土壤冻结深度。线路中心和轨道中心处最大冻结深度较路基其他位置处最大冻结深度小,冻结和融化时间晚。(4)由涵洞温度场数值模拟可知:在冷季,涵顶填土最低温度低于涵底填土的最低温度;在暖季,涵顶填土最高温度高于涵底填土的最高温度,涵底最大冻结深度为2.76m;相比涵底土体,涵顶填土冻结早、融化早。涵洞的存在加剧了涵路过渡段的冻结深度,在冷季,路基面下相同深度处的土体,距离涵洞越近,温度越低,涵路过渡段冻结深度越大。距离涵洞中心0~4m范围内,涵路过渡段温度场受涵洞影响较大,4~8m范围次之,8m以外影响很小;涵路过渡段最大冻结深度5.5m(是普通路基的1.7~2.5倍)。(5)兰新高铁在建设初期防冻害措施主要从防排水、填料控制及保温等方面进行。后期运营中浩门~大梁区间针对路基及涵洞的冻害原因,采取封堵裂缝、线路两侧设置渗水盲沟及增设防冻胀护道等防冻害措施。经调查,增设渗水盲沟段路基,除个别区段,冻害治理效果较好。对路基和涵洞防冻害提出保温措施建议,由数值模拟结果可知,在路基面下40cm、60cm和80cm处铺设保温材料,保温效果较好,且第二种保温效果最佳。在涵洞内壁铺设保温材料,涵底和涵路过渡段冻结深度远小于未保温的涵底和涵路过渡段冻结深度,冻结速率减小,在涵洞影响范围内,保温效果显著。