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伴随西北地区经济建设的发展和交通运输业的日益繁荣，以及对于国防建设的战略需求，建设高等级公路、既有公路的改造和保持既有交通公路体系的良好的畅通运营所需要面对的路基稳定性技术难题逐渐引起广大土木工程师和众多科学研究院所及设计机构的关注与重视。通过对冻土区域运营的道路工程调查发现，路基的冻胀翻浆病害常常引起路基结构长期稳定性下降、严重危害路基基础的安全和道路的畅通高效运营。因此非常有必要有针对性的开展冻土区域道路冻胀翻浆问题的处治技术研究，以保证长期冻土路基的稳定。冻土区域的道路稳定性显著影响因素主要有气温、水分、路基填料、路基下冻土。道路的长期稳定工程措施首先要保证冻土的稳定，同时减少冻融所造成的路基位移和变形，然后考虑水分对路基的温度和热量平衡影响，对长期冻土稳定性的扰动。优化路基结构形式，改变路基填料的导热性质和模式，是保障路基整体长期稳定的有效手段和措施。为了详细地了解路基填料的冻融特性和新型路基结构的工作特征，我们开展了路基填料室内机理试验研究、新型路基模型试验、野外新型路基的观测研究，同时也进行了室内数值模拟研究，分析路基在车辆荷载作用的温度特征、应力特征、空隙水特征。本文主要开展的工作和研究结论如下:
(1)根据青藏气温地温条件，设计并进行了三组室内冻融循环试验，三组试验为青藏粉质粘土、青藏粗颗粒土和分层结构土冻融循环试验。每组分别经过1、2、3、4次冻融过程，试验过程中测试土样的冻融温度和位移，冻融结束后测量土样含水量的变化特征。经过室内冻融过程研究发现:青藏粉质粘土、青藏粗颗粒土、分层结构土试样经过冻融作用后冻结过程中0℃等温线分别基本稳定在深度15cm、16cm、12cm左右;分层结构土比青藏粉质粘土和粗颗粒土有更好阻热保温效果;青藏粉质粘土和青藏粗颗粒土试样在冻结锋面位置即0℃附近，含水量增加明显。青藏粉质粘土表层含水量增加明显，粗颗粒土表面含水量变化比较大，而分层结构土的含水量变化幅度比较小，由于水蒸气迁移凝聚，其碎石夹层含水量增加明显。整体上，分层结构土具有良好的水分稳定性;青藏粉质粘土试样在持续冻结下冻胀位移较大，多次冻融位移比青藏粗颗粒土和分层结构土也要大;分层结构土试样的冻融位移最小。由此可见分层结构土具有良好的冻融稳定性。简而言之，分层结构土具有良好的阻热保温效果、水分稳定性和变形稳定性。
(2)通过室内大比例模型试验，分析了防冻胀翻浆块石路基和普通路基的路基温度时程特征、路基温度分布特征、路基内未冻水含水量变化特征和路基表面的冻融位移特征。研究表明:路基中部不同深度温度时程显示，防冻胀翻浆块石路基块石结构层能够保持块石层下路基温度的稳定性，具有良好调节温度效应。气温高的时候，块石结构层具有隔热保温作用，而气温低的时候，具有一定的对流散热降温效应。周期气温作用下低温时的温度场分析也表明防冻胀翻浆块石路基具有一定的对流散热降温效果，但比传统块石路基的降温效应要弱。周期气温作用下高温时的温度场分析，也进一步验证防冻胀翻浆块石路基具有良好的隔热保温效应，能明显的消弱气温对路基温度场的影响。防冻胀翻浆块石路基和普通路基顶面的冻融位移分析表明，两路基伴随气温的作用冻胀量在4.5mm以内，融沉在1.5mm以内。两路基的冻融位移变化量差异不大。防冻胀翻浆块石路基和普通路基内水分变化分析表明，两路基内的同一深度的体积含水量在冻融后都有减少，水分在周期温度作用下伴有水分迁移现象。
(3)通过对不冻泉现场路基试验的温度分布、水分变化和路基沉降的长期观察分析，总体上得出块石路基比普通路基，更利于路基的热稳定、沉降变形稳定和水分场稳定。块石路基暖季融化深度比普通路基要小，块石路基由于块石层具有较小的等效传热系数，同时由于块石结构层的热屏蔽作用，能有效减少路基热量吸收，非常有利于防止路基下冻土的融化所造的路基裂缝、开裂等路基变形破坏问题。路基的冻融位移变形分析表明，块石路基的冻胀量和融沉量比普通路基要小，且相对冻融位移也比较小，路基变形比较平稳，对于路基的整体稳定非常有益，能明显减小路基的差异沉降裂缝问题。路基内的水分观测和路基水分剖面特征分析表明，块石路基内的块石结构层具有良好的排水疏水作用，路基内含水量整体比较小，有利于防止冻胀作用，同时由于土工膜的作用，能明显阻断水分的迁移作用，有利于消弱水分迁移造成的冻胀问题。
(4)通过数值模拟计算分析表明:修筑路基后，在路基及其下部地基中将会产生大片的力学性质极不稳定的高温冻土层。在汽车刚驶入或离开路基计算断面时，路基内的加速度、速度、位移、应力、孔隙水压力均振荡剧烈。但与普通路基相比，防冻胀翻浆路基的碎石层大大削弱了汽车动荷载的冲击振动作用。防冻胀翻浆路基中间存在透水层（碎石），减小了路基内的孔隙水压力，与普通路基相比，防冻胀翻浆路基的最大孔隙水压力比减小了31.4％。由此可见防冻胀翻浆路基拥有良好的工作特性。
室内外的试验研究和数值分析都表明，新型防冻胀翻浆路基具有良好的热稳定性、排水隔水效果和结构稳定性。同时新型路基结构还有利于减少冻深和融沉，可以延缓或减少路基冻融破坏，非常有利于路基的长期稳定。