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在全球气候变暖及人类活动频繁增加的背景下，多年冻土处于强烈的退化过程，活动层厚度增大，上限附近地下冰消融，一系列热融灾害不断产生。热喀斯特湖是其中最为典型的热融灾害之一，其主要发育特征表现为湖岸坍塌后退，湖面面积扩大，热侵蚀作用能够导致周围和下部多年冻土温度升高，承载力下降。热喀斯特湖诱发的这些多年冻土的变化一方面会导致冻土环境恶化和退化，包括融区面积扩大、冻融侵蚀加剧，生态环境破坏等，另一方面，如果这些热喀斯特湖分布在铁路、公路等建筑工程沿线，随着湖岸坍塌后退和湖面面积扩大，其侧向热侵蚀半径也随之扩大，将会对工程建设和维护带来极大麻烦。因此，本着保护冻土环境、减少工程病害的原则，本论文围绕发育于青藏公路、铁路沿线的热喀斯特湖为研究对象，从分析热喀斯特湖的分布特征以及与冻土环境的关系出发，探讨了热喀斯特湖的发育机理和水热过程，预测了热喀斯特对周围和下部多年冻土环境和工程的影响。主要得到以下几个结论：
(1)根据青藏铁路设计资料和现场调查，大量的热喀斯特湖分布在公路、铁路沿线，以高平原、盆地为主要分布区，水深介于0.5～2.5m之间，面积最大的约6×104 m2、最小的仅仅200m2左右。83％的热喀斯特湖发育于高含冰量冻土区，55％的发育于高温多年冻土区。楚玛尔河高平原区的水体为咸水～强咸水，其余区段以淡水～弱碱性为主。湖底年平均温度随着水深增加而增加；
(2)热喀斯特过程主要包括热喀斯特沉陷、热喀斯特侵蚀以及热喀斯特综合过程。热喀斯特湖一般经历开始、发展、稳定、恢复四个阶段。通过沉积法对青藏高原北麓河盆地热喀斯特湖的测年结果表明，该湖可能形成于800a以前；
(3)受侧向热侵蚀和湖水的冲刷作用，湖岸坍塌后退，每年最大后退接近1m，一个坍塌过程主要包括发育阶段-发展阶段-坍塌阶段。每年10月下旬以后，湖面开始结冰，最大冰层厚度达70cm。次年5月初前后，冰开始融化，湖面年平均温度为-3℃±，湖底年平均温度为5.5℃。从2006～2010年湖底年平均温度升高了0.7℃，平均增温率约0.2℃/a；
(4)热喀斯特湖对下部冻土存在状态产生较大影响。多年冻土经历着从厚到薄再到融穿的过程，不同深度地温也经历着缓慢增温的过程。在平衡状态下，湖较小且较浅，融化层的形状近似“碗状”；湖相对较深且较大，融化层的形状近似“圆柱状”。热喀斯特湖的侧向热流也使得周围多年冻土环境发生了较大变化，主要表现为上限下移、冻土温度升高、下限抬升。越靠近热喀斯特湖，多年冻土上限越深，年平均地温越高，下限越浅；越远离热喀斯特湖，多年冻土上限越浅，年平均地温越低，下限越深。
(5)数值模拟的结果表明，当湖底年平均温度为4℃时，在经历1000a后，湖心下部地温增幅为4.7～3.2℃、湖边下部地温增幅为2.2～1.1℃、湖岸(距离湖边100m)下部地温增幅为0.3～0.1℃，湖底年平均温度越高，地温增幅越大。当湖底年平均温度分别为1、2、3、4、5℃时，融穿下部多年冻土的时间分别约900、800、700、550、400a。同样，湖底年平均温度越高，对下部和湖岸冻土环境的热扰动越明显；
(6)热喀斯特湖如果较近的分布于工程沿线，将对工程存在潜在或直接的危害。其侧向热侵蚀往往会导致冻土路基温度升高、强度降低、承载力下降，诱发路基沉陷、变形、裂缝。长期浸泡在湖中的路基坡脚极易软化或融化，造成坡脚失稳，产生边坡开裂等病害。湖底年平均温度越高，对路基的破坏程度越严重。预测的结果表明，当湖底年平均温度分别为0，1，2，3，4，5℃、水深为2.0m、路基到湖边的距离为10m的情况下，在运行第100a时，路基坡脚在15m深度以上平均地温分别增加约0.8，0.9，1.0，1.1，1.2和1.3℃；路基中心平均地温分别增加约0.4，0.4，0.5，0.5，0.6和0.7℃，增温随着湖底年平均温度增加而增加。距离湖边越近，热喀斯特湖对路基的侧向热侵蚀会越严重。因此，在热喀斯特湖分布区，要遵循合理规划、全面保护和坚持多填少挖的原则；同时要重视冻土环境扰动带来的工程危害，加大环境保护和恢复力度，加强工程管理制度和合理组织施工，避免对冻土环境的人为破坏，提高冻土环境的保护意识。