【目的】季节冻土区公路路基因季节性温度变化使路基中的水分向上迁移，导致水分在封闭覆盖层下聚集产生覆盖效应，进而引起路基冻胀、融沉、路面开裂、道路翻浆等工程病害。为了有效抑制封闭覆盖层下覆盖效应的产生，以季节冻土区气候特征为背景，开展了室内一维土柱试验。【方法】通过设计两组冻融循环条件下的室内路基模型试验，探究有、无毛细阻滞层季节冻土区路基内部的水热变化规律，验证毛细阻滞层对季节冻土区公路路基覆盖效应的防治效果。【结果】在季节性温变导致的冻融循环条件下，传统路基浅层2.5、5.0 cm深度范围内的土体含水率随冻融循环次数的增加而不断增大，最大液态水含量增加量达5.8个百分点，覆盖效应明显；毛细阻滞层路基在浅层2.5 cm深度处的土体含水率随冻融循环次数的增加水分累积量仅为1.8个百分点，且经历3个循环后其他深度的最大液态水含量与含水率累积量均略有减小，整体含水率远小于无毛细阻滞层路基的。【结论】毛细阻滞层的设置能够明显抑制覆盖层下浅层土体含水率的增加和累积，且对维持季节冻土区路基土体水分场稳定具有重要作用。

斯潘古尔-热角地区位于我国西部边境，区域内公路在国防安全上具有重要作用。研究区域内冻土工程条件及边坡稳定性进行对公路的运行安全具有重要意义。因此，本研究通过现场调查及遥感方法对区域内公路沿线周边冻土工程特性及公路边坡稳定性进行了评价。结果表明：研究区多年冻土下界海拔在4700m以上，冻土埋深上限3～4 m，仅在环路北线翻越山岭段分布有厚度在50～80m之间的多年冻土外，其他路段均属于季节冻土区，最大冻深在2～3m之间。对该地区冻土工程特性的分析表明，尽管大部分路段处于深季节冻土区，但路基稳定性基本不受冻融病害影响。而北线的多年冻土含冰量低且冰主要以裂隙冰存在，因此路基融沉问题并不突出。北线部分盘山路段边坡开挖引起的松散堆积层存在失稳滑塌风险，此外在南线部分陡坡开挖处可能因岩石风化形成落石和岩屑流而影响行车。因此，为提高该公路边坡稳定性建议在存在滑塌风险的开挖临空面加筑挡墙，同时增设柔性防护网以减小边坡破坏等现象对行车的影响。

为解决季节性冻土可能给公路路基造成的不利影响，在阐述路基冻胀产生原因和工程措施的基础上，提出路基防冻胀设计要点，包括基床设计、地下水处理、地表水处理、边坡支护系统防冻胀和既有路基防冻胀，明确具体的防冻胀措施，以期为相关人员提供参考。

文章使用数值模拟方法,结合ABAQUS有限元模拟分析手段,对某公路设置泡沫轻质混凝土保温层路基的温度场变化进行分析并处理,对泡沫混凝土应用在季节性冻土区公里路基工程的情况进行研究。结果显示,路基温度场分布不是和路基中心线呈轴对称分布,从路基中心线向左右两侧路肩保温效果逐渐降低,保温效果较低的位置主要为左右两侧路肩。将铺设长度设置为路基面+路肩下1/3路基边坡长度时,将会改变路基土中温度,并出现最高幅度的冻结线抬升。左侧路肩下部土体地温会随着泡沫混凝土保温层长度的增长而提高,同时后者还会提升冻深线。与此同时,左右路肩下部及路基中线土体冻结范围会随着路基面层铺设泡沫混凝土保温层厚度的增长而减小。按照路基边缘路肩向下延长1.35m的位置铺设泡沫混凝土保温层,厚度为75mm。该优化方案能够尽可能避免出现路面和路基的冻害,同时节约材料,成为同等地域环境下施工的有力支撑。

为了研究冻土路基的吸热特征，对青藏高原多年冻土区的黑色沥青路面公路工程进行了现场试验监测。利用监测的地温数据，基于热传导理论计算分析了冻土路基的热量收支特征，并通过数值模拟研究了路基高度与宽度对热量收支的影响。研究结果表明：（1）路基的填筑会造成地基热量收支幅度减小，净吸热量较同深度的天然地层明显增大；（2）路基在当年10～12月以及翌年1～2月放热，在当年3～9月吸热，总体而言在一个完整的冻结融化周期内（一年）路基的累计吸热量大于累计放热量，净吸热量约为42.6 MJ/m2·a,路基的净吸热量在冻土上限以上的地层及路基填土中耗散约50%,以下占50%;（3）在路基高度一定的情况下，随着路基宽度的增大，地基的净吸热量也逐渐增大，但增加的幅度逐渐减小；（4）在路基宽度一定的情况下，随着路基高度的增大，地基的净吸热量逐渐减小。

利用传感器对新疆北部某冻土地区公路路基路面的温湿度进行实测研究,探讨最低温度、冻结深度等参数的变化规律,并对温度与湿度的相关性进行分析。研究结果表明:路基路面温度存在周期性变化规律,而变化周期随着深度增加而延长,当深度>140 cm时,温度仅存在年度变化周期;最低温度随着深度的增加而上升,0℃以下持续时间、平均降温速率、平均升温速率均随着深度的增加而减少,平均降温速率与最低温度之间存在抛物线关系,平均升温速率与最低温度之间存在线性关系;当温度跨越0℃时,土中含水率会发生突变,路基土中未冻水含量与负温度绝对值呈半对数关系,且受到初始含水率的影响。

严寒地区温度较低,土壤冻结,公路建设施工难度较大,而且冻土还会对公路路基造成影响,如果不处理,会降低公路路基的稳定性,造成严重的后果。因此,主要分析严寒冻土地区公路路基施工影响因素以及对路基造成的危害,提出冻土路基稳定性计算方式,探究严寒冻土地区公路路基施工技术。

风流场对于局地条件下地-气能量交换过程与强度影响显著,同时也是多年冻土区对流调控类冷却路基的关键环境边界。结合现场监测与数值模拟,对高海拔冻土路基周边风流场进行特征区划研究并考察路基高度的影响。结果表明:坡前扰动区为低风速区,3m路基高度条件下迎风坡坡脚0.5～2.0m高度范围内风速约为环境风速的30%。路基上部为高风速区,迎风坡路肩风速明显大于环境、路面中部及背风坡风速。背风坡坡后扰动区为低风速区,靠近坡脚区域受气流辐散效应作用形成涡旋区,整体风速仅为环境风速的30%。涡旋区水平范围随路基高度增加呈线性增加,3m路基高度条件下涡旋区水平范围约为12m。分离式路基即两幅路基并行条件下,受前幅路基影响后幅路基坡前风速下降明显,以两幅路基坡前风速差值不超过环境风速的10%(0.35m·s-1)为标准,3m路基高度条件下两幅路基最小间距为60m。因此,在路基工程的修建过程中为减少路基间的遮挡所造成的两幅路基间的对流换热强度差异,分离式对流换热类冷却路基的现场修建间距应不低于60m。

多年冻土区高速公路建设的主要问题是路基的稳定性。面对恶劣的环境条件和地表与大气之间强烈的热交换,有必要对多年冻土区拟建青藏高速公路的稳定性进行预测和评价。首先,分析影响路基稳定性的因素。然后,在此基础上建立路基稳定性评价方案。最后,利用该评价方案对不同地热调节措施条件下拟建青藏高速公路的稳定性进行预评价。结果表明,影响因素包括气候环境、冻土性质、工程条件和地质条件,其中工程条件和冻土性质是影响路基稳定的主要因素。在不同的地貌区域,拟建青藏高速公路的稳定性差异很大。现有地温调控措施的应用效果和对路基稳定性的贡献不同,采用地温调控措施不能完全克服各种因素对高速公路稳定性的影响,应根据路基所处的地貌环境采用不同的地温调控措施,以保证路基的稳定。

由于常年性的冻土,我国高原地区的公路路基出现热平衡失调,公路路基变形问题非常严重。针对高原多年冻土地区的公路施工特点,以及冻土的定义、特点,从冻土地区冻胀性、融沉性以及冻融过程方面进行,对多年新疆冻土地区的公路路基情况展开具体的实地考察,由此提出相应的有效控制策略。