油田注采作业易引发地下储层压力变化,易导致油田地表局部形变并诱发剪切套损,开展油田地表形变监测可以识别油田主要形变区和可能套损区,对油田作业合理规划和油田高质量可持续发展具有重要意义。合成孔径干涉测量(InSAR)技术可实现大面积、高精度的地表形变监测,但传统时序InSAR技术在地表覆盖复杂的油田区面临测量点不足且空间分布不均的问题。以大庆油田为例,针对上述问题以及季节性冻土影响,将周期模型融入DS-InSAR技术开展地表形变监测,并分析地表形变与油田注采量之间的相关性。结果表明:(1)油田区因注采等差异导致其地表形变分布不均匀且呈显著的非线性特征,最大沉降速率约为47 mm/a,最大抬升速率约为45 mm/a;(2)油田区地表形变与油田注采作业高度相关,注液作业使得地下储层压力增大,地表抬升,采油作业使得储层压力减小,造成地表沉降。该研究可为油田注采生产策略优化提供科学数据依据,进一步拓展了InSAR技术在油田区的应用。

冻土的水-冰相变交替过程会造成水文环境与地表工程的破坏，从而导致路基塌陷、山体滑坡、洪水暴发以及冰川溃决等灾害，智能感知潜在风险对保护冻土区工程建筑具有重要意义。采用2017年01月—2023年04月194景Sentinel-1A 影像，利用SBAS-InSAR技术获取了黄河上游沱沱河盆地冻土区形变结果，冻土地表形变明显且空间分布不均匀，监测时间段内最大形变速率可达13 mm/年。冻土区青藏铁路路基形变呈现“冻胀融沉”的季节性变化，暖季匀速沉降，冷季缓慢抬升，在气候变暖背景下暖季逐渐长于冷季；分别将InSAR监测结果与近7年沱沱河盆地GNSS监测数据对比，两者趋势一致；引入降水和气温因素后发现冻土区形变具有显著聚集特征，在人类活动频繁地区存在较大形变。该研究对冻土防灾减灾、保障人民生命财产安全具有重要意义，为高纬度冻土工程建设提供一定借鉴。

全球气候变暖加剧了青藏高原气候暖湿化，威胁着高原铁路路基及下伏多年冻土的热稳定性，但以往研究缺乏综合考虑铁路沿线气候、多年冻土及路基稳定性的系统分析。针对这一研究的不足，基于铁路沿线气象和多年冻土路基地温监测数据，分析铁路沿线多年冻土区气温降水、天然场地年平均地温与天然上限、路基人为上限及路基左右路肩沉降变化，揭示气候暖湿化背景下铁路多年冻土路基热稳定性变化，为多年冻土区铁路建设和维护提供参考。结果表明：近20年来，铁路沿线年均气温和年均降水量的平均值分别增加了1.2℃和80mm；相较于2007年，2020年铁路沿线天然场地多年冻土年均地温平均升高0.1℃，多年冻土天然上限平均下降0.58 m，路基人为上限平均抬升2.34 m，路基左路肩平均沉降大于右路肩，存在阴阳坡效应。整体而言，铁路多年冻土路基状态稳定，运行状态良好，建设运营期间采取的一系列工程措施有效，但面向未来气候加剧变化趋势，应提前谋划多年冻土保护新技术。

为了探明高纬度多年冻土区跑道修筑技术及沉降演化特征，基于漠河机场跑道冻土开挖换填深基坑现场监测和三维有限元仿真模拟数据，分析了机场深基坑施工过程中周围不同方向累计变形规律，探讨了不同沉降预测方法对多年冻土区跑道沉降预测的精度和适用性，预测了漠河机场跑道深基坑工后沉降稳定性时间及最终沉降量。结果表明：针对不同冻土深度的换填方法，建议采用变深度开挖换填措施，换填深度依冻土层含水率略大于塑限含水率时为止；冻土开挖换填措施能够很好的满足高纬度多年冻土区机场施工进度和变形要求，有效的降低工后沉降的风险；采用对数函数和有限元软件模拟预测漠河机场深基坑工后沉降结果精度高且适用性强，可用于预测冻土区机场跑道工后沉降量及稳定时间；冻土区机场跑道深基坑开挖、换填以及运营过程中均需要对沉降变形进行监控，以保障高纬度多年冻土区机场建设和运维安全。

冻土地区季节性的温度变化、大气升温以及人类工程活动加剧，常引起桩基冻胀融沉、倾斜、混凝土开裂等灾害，造成桩基的承载力降低，给寒区冻土桩基带来新的更大挑战。通过回顾国内外相关文献，对冻土桩基的承载性能目前的研究现状进行了总结。从特殊的冻土性质出发，描述了冻土桩基体系主要的受力形式及其作用特征；从桩–冻土界面力学特性试验及荷载传递机制两个方面，阐述了冻土区桩–土界面力学特性变化机制；从试验研究、理论分析以及数值模拟三个方面，阐明了冻土桩基承载性能变化规律及分析、预测方法；归纳了冻土区桩–土体系温度、水分、应力应变等方面的监测技术。对寒区冻土桩基承载特性未来的研究提出了展望。

冻胀融沉作用引起的地基土体变形是冻土地区工程建设的典型地质灾害，光纤传感技术为冻土变形的精细化、分布式实时监测提供了重要的技术手段。为探究分布式光纤应变传感在监测冻土变形方面的可行性，利用自主研制的光缆-冻土界面力学特性试验仪，探究了不同干密度和初始含水率的冻土试样中缆-土界面的破坏机制。试验结果表明，光纤应变监测结果准确地反映出缆-土界面呈现渐进性破坏特征，应变软化模型能够较好地描述界面的力学特性。在冻结过程中，土体内液态水相变成冰，引起了冻结锋面移动和水分迁移，使得界面的力学特性存在显著的差异性。不同深度处缆-土界面剪应力的演化过程反映了在光缆拉拔过程中与冻土的变形协调状态，表明光缆测量范围、界面耦合性与土体干密度、初始含水率密切相关。该研究为光纤传感技术在寒区冻土地基变形监测中的应用提供了参考。

针对传统落锤式弯沉仪法无法大面积检测路面，沉降差大，导致监测效果不佳的问题，提出基于D-S证据模型的冻土区公路路基沉降监测技术。采用测定沉降值乘以经验系数法，计算主固结沉降和路基工后不均匀沉降数值，完成沉降监测仿真建模。通过构建等维信息模型，获取新的等维动态序列，对路基沉降进行预测。通过路基填筑、填料压实，实现路基沉降信息化监测。利用BP神经网络方法对路基监测稳定性进行鉴定，保证监测效果具有可靠性。由实验结果可知，基于沉降监测仿真建模的技术比传统落锤式弯沉仪法路基沉降监测差小3.7 cm,说明其监测效果较好。

为了研究修筑公路对高海拔多年冻土层热状态的影响，开展了新藏公路多年冻土区路段沿线病害调查，在海拔5 400 m地带修筑了冻土地温监测断面与气象监测站点；对气温、地温、辐射强度进行了监测，依据监测结果计算了冻土上限处的热流通量，分析了多年冻土层地温变化特征；基于热传导和热扩散理论，建立了天然地基及普通路基下部多年冻土地温-深度理论预测模型。研究结果表明：多年冻土区公路病害主要由于沥青路面大量吸热导致，热棒、隔热层等主动、被动保护的手段虽有一定效果，但不能改变多年冻土的快速退化；研究区域天然地基与路基中心一天内温差最高达19.66℃,左、右路肩一天内温差最高为4.94℃,天然地基下深层多年冻土温度稳定在-6.0℃左右，路基中心下部深层多年冻土温度稳定在-5.6℃左右，路基下部相较天然地基温度变化更为剧烈，且等温层温度更高；研究区域的辐射强度在一天的10:00～18:00显著增强，在一年的3～6月为辐射强度的顶峰期，浅层地温主要受辐射强度的年周期变化影响；天然地基、路基中心、阴坡路肩与阳坡路肩下部多年冻土层年热流通量依次为-4 001、-14 649、-4 487与58 303 kJ·m

作为全球碳循环系统及陆地生态系统的重要组成部分，冻土区土壤甲烷排放在土壤碳库与气候变化之间的反馈联动机制中扮演着关键性角色，并因此成为全球气候变化研究中的前沿热点问题。冻土区土壤甲烷排放的气源主要为微生物产甲烷活动和冻土层、天然气水合物中的气体释放作用，其中，微生物气源的研究较为成熟，而冻土层和天然气水合物气源甲烷的排放研究目前尚停留在定性分析阶段。在影响因子方面，文献计量学统计结果中出现频次最多的关键词依次为土壤温度、湿度和水位条件、有机质含量、地表植被条件等，这些要素可以对甲烷产生、传输和氧化吸收等多个环节产生影响。模型计算法是当前冻土区土壤甲烷排放评估预测的主要方法，包括早期的统计计算模型和近年来出现的基于土壤甲烷排放成因机理的过程模型，相关计算结果有效地支撑了全球气候变化评估研究。通过对冻土区土壤甲烷排放研究成果的梳理和总结，发现当前对冻土区土壤甲烷排放的气源和单因子影响作用认识较为明确，不同尺度的监测和评估方法也较为成熟。但是，对多气源作用下的冻土区土壤甲烷复合排放研究仍然较为薄弱，尤其是在冻土层和天然气水合物的甲烷释放方面，还缺少相关的定量计算研究。与此同时，在影响因子研究...

依托西藏拉妥至芒康公路改建工程，选取现场典型路基断面，在路基不同高度、深度及横向位置处布设了温度-水分传感器、冻胀计，对路基断面处含水量、温度分布及冻胀变形进行了长期监测，研究了三者在时间和空间上的分布情况和变化规律.结果表明：左右路肩及中部测线最大冻结深度分别约为1.25 m与0.85 m;经历一次冻融循环后路基深度-0.5 m上下范围内水分有所积聚，而冻结深度以下土体含水量减小，该区域水分向上发生迁移后部分没有发生回降；冻胀变形过程可大致分为冻胀发展期、冻胀稳定期、冻融交替期、融沉期4个阶段及对应时间段；研究断面-0.5～0 m范围内为显著冻胀区，右路肩(阴面)测线温度振幅、温差及冻结深度最大，阴阳坡效应在该区域类似走向的道路设计中应重点考虑.