青藏铁路穿越550km多年冻土区，路基是青藏铁路的基础，路基的强度、稳定性和耐久性直接决定着青藏铁路的成败。由于冻土的特殊性，多年冻土路基稳定性一直是人们所关心的重点。影响冻土特性的因素是多方面的，但温度是最重要的因素。温度的变化会导致冻土一系列的力学行为的变化，在多年冻土区修筑道路工程后，原有的地气热交换条件发生了变化，其结果通常是路基内的吸热量增加，导致多年冻土上限的下降和冻土年平均地温的升高，多年冻土融化，直接影响到冻土作为载体的工程结构物的稳定性。　　 在传统的寒区工程计算中，对冻土上限及温度场进行的都是确定性计算分析，即模型的各种物性参数、尤其是边界条件都是确定的，计算结果也是确定的。然而在实际工程中，环境温度和路基土体的热学参数表现出很大的变异性，同时根据《中国西部环境演变评估》，今后50年青藏高原的气温将升高2.2～2.6℃，冻土是对外界温度极为敏感的土体，气温的升高必将加快地温的升高，从而加剧路基的变形。在这种情况下传统的确定性计算就会使结果出现偏差。　　 为了减小因参数随机性引起的结果偏差，使冻土融化深度及温度场的计算更加精确，对此引入概率分析的方法，概率分析是由一组给定的可变输入参数得到对某一特定结果发生的可能性。概率的方法提供了一种不确定因素的综合影响的评估方法。在冻土区的融深及温度场计算时，视环境温度及土体参数就服从某一随机函数的变量，真实的反应这些随机因素，估算可能出现的摆幅，对进行工程可靠度计算是十分必要的。　　 本文以青藏高原沱沱河地区试验段冻土融化深度预测为例，提出了在全球气候变暖条件下，基于参数服从某一概率分布的确定性模型的概率分析方法。并基于此方法，进行了融化深度的概率预测。由含水量、干容重的概率分布和20组ATI(空气融化指数)可能值，经蒙特卡罗技术同Stefan公式应用模拟得到了未来100年内天然冻土融化深度，并得到失效概率曲线。结果表明，土体性质的不确定性和温度的可变性导致了冻土变化预测很大的不确定性，概率分析相比于传统确定性分析更加符合实际。在冻土区工程建设中设定冻土融深时，采用概率分析方法得到的预测融深相比于确定性分析更加安全。同时气温持续升高对多年冻土区的基础可靠性有强烈影响，设计时应予以考虑。　　 在温度场方面，本文采用随机有限元的方法对其进行概率分析计算。随机有限元法结合了概率统计方法和有限元法的优点，可以灵活的考虑参数的随机性，比较适合用来解决此类问题。本文引入基于Neumann展开的Monte-Carlo随机有限元进行随机温度场的计算，获得了冻土路基的温度场和标准差。用基于Neumann展开的Monte-Carlo随机有限元对青藏铁路冻土路基温度场的模拟计算，可以综合考虑各种因素的随机性，计算结果令人满意。在冻土路基完成一段时间以后，标准差在坡肩和靠近路面附近较大，而在路基下部则比较均一，表明路面附近和路肩附近温度变化比较剧烈，而路基下部比较平稳。