路基冻胀是冻土区铁路建设与运营的主要基础病害之一，保温是路基冻害防控的一种常用措施。在总结路基保温材料使用性能要求的基础上，综述目前无机类与有机类保温材料、超高性能绝热材料、相变材料、泡沫轻质土及泡沫混凝土等5大类19种保温材料的常规性能及改性或实用化工艺的发展现状。总结了目前我国铁路路基既有的保温方案及适用场景，提出了新建铁路与运营铁路保温方面存在的问题以及发展方向。最后，结合近年新型保温材料的技术优势及发展趋势，提出复合强化层等6种新型铁路路基保温方案，以期为铁路路基保温技术的创新和发展提供参考。
合理的防冻胀基床结构是季节性冻土地区高速铁路防冻胀的关键。本文通过开展哈大高速铁路正线与线外现场足尺试验,对局部保温措施与全断面保温措施的有效性进行了研究。试验结果表明:路肩和线间局部保温措施只能减小保温部位的冻结深度和冻胀,不能抑制轨道结构处的冻胀,不适用于季节性冻土地区高速铁路防冻胀设计;全断面保温措施能够降低轨道结构处的冻结深度和冻胀,有较好的防冻胀效果,季节性冻土地区高速铁路路基可采用全断面保温基床结构进行防冻胀设计。
开展冻土区管道的建设,需要在寒冷的环境下进行施工,硬质聚氨酯保温瓦块避免了低温发泡的问题,但也存在施工效率低、不能保证保温效果的问题。将柔性保温材料二氧化硅气凝胶保温毡、聚乙烯泡沫塑料引入补口保温层结构,用以提高施工效率,改善保温效果。在不同的工作管温度下,对3种补口保温层结构的导热系数、热流密度、外表面温度分布进行了研究,结果表明:115 mm硬质聚氨酯泡沫塑料的导热系数、热流密度最小;二氧化硅气凝胶保温毡可以改善聚氨酯保温瓦块补口外表面的温度分布;"聚乙烯泡沫+二氧化硅气凝胶保温毡"保温结构的保温性能可以满足工程需要,施工性能较好,可用于寒冷环境下的管道保温补口施工。
论述了在冻土地带管道工程建设的特殊性,通过对冻土地带冻融过程、规律及对埋地管道影响的分析,指出了冻土地带管道建设遇到的两个主要问题是冻胀破坏和融沉破坏。简要介绍了冻土的分类、特性及国内外冻土地带管道建设的研究情况和防治冻害的措施,归纳总结了冻土地带管道敷设的几种方式以及寒冷地区管道保温材料和技术,对冻土地带管道建设的关键问题进行了讨论,并提出了建议。