我国地域辽阔、气候复杂、超过1/2国土面积为寒冷地区,在寒冷地区修建无砟轨道是必不可免的。长期运营实践发现,寒冷地区无砟轨道出现混凝土表面开裂、混凝土面层脱落、骨料外露、混凝土粉化、钢筋锈蚀等,影响无砟轨道稳定性和耐久性的温度病害。为保证寒冷地区无砟轨道稳定性和耐久性,有必要对寒冷地区无砟轨道采取表面保温措施。目前常规的保温材料多为各种保温泡沫及矿渣、干砂类保温被。泡沫保温材料质量轻、强度低,在列车高频振动下易脱落。干砂保温被易吸水,吸水后保温性能大大降低。根据高速铁路复杂的运营环境,提出在无砟轨道表面覆盖道砟层的保温措施,本文主要针对道砟保温层的保温机理及其适用性进行研究。首先根据传热学基本原理,建立无砟轨道温度场模型,对寒冷地区无砟轨道温度特性进行分析。通过分析发现,寒冷地区无砟轨道表面温度波幅大、里表温差大、降温速率快。然后进行道砟层温度监测试验,通过试验数据分析发现,开放界面、无风状态下道砟层内主要以热传导为主;高温时道砟层能有效减少热量进入,低温时减缓热量流失,具有保温隔热效应;根据温度波幅衰减公式反算得到道砟层热性能参数。最后,结合无砟轨道表面保温计算理论公式,分析无砟轨道保温效果。计算结果表明,道砟层能有效减小气温周期性变化引起的无砟轨道表面温度波幅;减小寒潮期间无砟轨道表面降温幅度,减缓降温速率。