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青藏工程走廊宽处不过数公里，而窄处仅数百米，穿越连续多年冻土区约550km。在这有限的走廊范围内，目前已建成青藏公路、青藏铁路、格拉成品油管道、兰西拉光缆通讯工程、高压输变电工程等5项重大工程。工程走廊内各建筑物间的热影响规律对工程的稳定具有重要意义。目前，面临新建青藏高速、格拉输油管道工程与已有工程合理的安全距离问题需要解决。 本文紧密地围绕着寒区公路的建设和改建过程中有关冻土路基的热影响规律问题，通过现场监测方法，确定运营多年公路的热影响规律，并将青藏公路修筑的动态过程引入路基的热影响分析，同时给出了多种条件下的路基的热影响规律。在现场观测、理论分析、数值仿真等手段的基础上，系统地研究了青藏工程走廊内公路路基横向热影响问题，年平均气温对于冻土的稳定性影响规律问题，以及修筑历史对于青藏公路的热效应的影响问题，希望研究成果能为青藏工程走廊内新建工程与已有工程间的安全距离选择提供科学依据。 (1)青藏工程走廊内构造物的热影响规律对新建构造物选线和工程的稳定具有重要意义。采用考虑相变的控制方程和有限单元法，以相同的温度边界为前提，以公路路基高度和宽度为影响因素，对青藏工程走廊路基热影响规律进行了研究。结果显示路基的热影响范围对路基高度和宽度有很高的敏感性，路基宽度和其热影响范围是呈正相关性，在高度均为1.5m的情况下，宽8m的路基热影响范围要比宽21.5m的路基热影响范围小5m（50年后）;路基高度与其热影响范围呈负相关性，在宽度均为21.5m的情况下，高1.5m的路基热影响范围要比高5m的路基热影响范围大2.3m（50年后）。热影响范围也明显受到阴阳坡的影响，在同一时间点上，阳坡端的热影响范围要明显大于阴坡端。而保温板在一定程度上可以起到缩减路基热影响范围的作用，但是这种作用比较有限。 (2)多年冻土区的年平均气温是影响冻土路基边界条件的重要因素。在附面层原理的基础上，同样考虑采用带有相变的控制方程和数值方法，以相同尺度的路基模型为前提，选取不同的年平均气温为影响因素，对青藏工程走廊公路路基的人为冻土上限和年平均地温进行了研究。结果表明:公路路基下年平均地温随着年平均气温的升高而升高，人为冻土上限随年平均气温的升高而显著下降。在年平均气温为-7.16℃时，路基修筑50年后其年平均地温为-3.16℃，其人为冻土上限为-0.98m;年平均气温为-3.21℃的条件下，路基修筑50年后其年平均地温却仅为-0.1℃，其人为冻土上限也降至-13.11m。因此，可以看出在未来气候持续变暖的背景下，现有处于稳定状态的冻土路基将逐渐变得不稳定。 (3)仍然利用有限元数值仿真手段，并考虑全球气温升高的背景，依据青藏公路乌丽段的改建历史和附面层边界条件对青藏公路1951-2013年的改建历史进行了模拟分析，主要考虑历史时期对青藏公路的垫高以及路面的黑色化，以及全球变暖对冻土温度场的影响，对不同时期的路基热状态进行了对比分析，阐明了沥青路面的热效应，分析了不同时期路基的垫高对下部冻土的影响，并结合实测数据对比，以提供明晰的青藏公路下伏冻土演化历史过程，以供以后青藏公路的维护和扩建提供技术参考。 (4)通过野外试验检测，可以看出青藏公路乌丽段从1951年修整至今约60年的时间，其融化宽度达到路基坡脚外60米，在这一范围内已无多年冻土存在;铁路路基的横向热影响宽度约30米，其影响只是造成影响范围内的上限下降，多年冻土未消失，这是由于铁路修整历史较短且采取了冷却技术和注意地表环境保护综合影响的结果。楚玛尔河地区有明显的阴阳坡效应，公路阳坡坡脚一侧路基热影响显著，冻土上限比天然地表低了约3.0米。此断面路基阳坡侧横向影响宽度大于19米，阳坡路肩采用热管处理以后，路肩下冻土上限大幅上升，但范围仅限在路肩位置，护道及坡脚位置上限下降仍然显著。 通过上述结论可以总结出:在青藏工程走廊内年平均气温高的路段，路基的影响范围明显大于年平均气温低的路段。沥青路面的热影响范围明显大于砂砾路面。隔热处理措施可以有效抬升路基下的人为冻土上限。但是对于缩减路基的热影响范围效果并不明显。 创新点 (1)通过现场监测方法，确定运营多年公路的热影响规律。 (2)将青藏公路修筑的动态过程引入路基的热影响分析。 (3)给出了多种条件下的路基的热影响规律。