在多年冻土区电气化铁路中,最大的难题是如何保证接触网立柱基础的正常工作状态及长期稳定性问题。桩基础由于具有众多的优良特性成为接触网立柱的首选基础,然而在地基土发生冻结或融化过程中,会对桩基础的正常承载状态产生扰动,从而影响上部结构的稳定性。为确保接触网基础的长期稳定性,本文以青藏铁路格拉段电气化改造项目为工程背景,主要研究内容及成果如下:（1）查阅文献资料,了解国内外多年冻土区桩基冻拔破坏及异形桩基础的研究现状,总结桩-土相互作用机理、土体冻胀理论、桩基破坏形式及治理措施等。（2）根据格拉段实际工程典型断面及相似原理,考虑实际地质与气候条件,设计几何相似比为10:1（原型:模型）圆柱形、锥形和曲面形3种桩基冻融循环室内模型试验,试验共进行了两个（分别为土体含水率10%和15%）工况,结果表明:试验中所施加的温度能较好的模拟现场温度的变化过程。在冻融循环过程中,不同位置处土体均呈现出规律性的冻胀融沉,土体竖向位移变化幅值远大于桩体;土体冻结时,接触网桩基整体呈现上拔和向边坡方向倾斜位移,反之,桩基整体呈现下沉和向路基中心线方向倾斜位移;锥形桩和曲面形桩的最大上拔位移分别为圆柱形桩的51.6%和48.4%,锥形桩和曲面形桩的水平位移变化幅值略大于圆柱形桩;土体含水率越大,土体竖向位移变化幅值越大,但其整体发展模式不变。桩身轴力变化与环境温度密切相关,环境温度降低,桩身轴力增大,反之,桩身轴力减小;从桩顶到桩底,轴力先增大后减小,桩身30 cm处轴力值最大。圆柱形、锥形和曲面形轴力最大值分别为:4.69 k N、4.02 k N、3.88 k N。切应力在模型桩上部分（0 cm～30 cm）表现为方向向上的冻胀应力,在模型桩下部分（30cm以下）表现为方向向下的冻结应力,其最大值出现在桩身10 cm处;圆柱形、锥形和曲面形桩切应力最大值分别为:149.54 k Pa、141.75 k Pa、123.75 k Pa;土体含水率增加,模型桩所受冻胀应力和冻结应力均增大。（3）基于锥形桩抗冻拔理论,从受力平衡的角度出发,解释了锥形桩如何依靠自身几何特征减小切向冻胀力,并推导出防治桩体冻拔破坏的最佳锥角表达式。