提出在青藏高原多年冻土上修建路基的一种新型结构———级配改良结构性路基,即通过路基填土的粒径级配重组和水平排水板的结构改良,改善路基的热效应,并建立级配改良结构性路基模型;根据粗砾石的Balch效应和级配改良粗粒层自然对流效应,分析级配改良结构性路基保护多年冻土的热学工作机制;依据级配改良结构性模型路基的尺寸和热力学参数,采用有限元数值分析方法,建立有限元分析模型。在年增温率为0.04℃/a条件下,20 a内级配改良结构性路基与地质体的温度场有利于冻土保护,路堤冻土上限抬升后的变化幅度与天然场地冻土上限的下降幅度一致,有利于减小不均匀的融沉变形,减少路基不均匀沉降开裂。研究结果表明,级配改良结构性路基具有良好的保护冻土的功能,是一种简单有效的路基结构形式。