中国有着很多的冻土区,属于世界三大冻土国家,冻土面积占国土面积超过三分之二。青藏高原多年冻土区修建高速公路选择的是宽幅路基,极大地增加了总吸热面积和总体积热容,导致冻土温度升高,冻土人为上限下移,路基结构就会热融沉降变形,对路面结构的使用寿命有着严重的影响。本文利用有限元法模拟路基的温度场、融沉变形的变化规律;提出不同沥青路面结构,基于融沉特性计算应力特性;提出不同连续配筋混凝土路面(CRCP路面)结构,计算应力特性。文章内容主要包括以下几个方面:(1)多年冻土区公路路基的变形是由冻土路基的温度场、水场、应力场三场耦合引起的。首先,在大量相关文献的基础上,研究了冻土路基的温度场和水场,得到了水热耦合方程。然后基于冻土弹塑性本构结构,研究了冻土路基的水热力三场耦合理论。(2)通过对多年冻土地区路基特征的分析,根据青藏高原的环境包括多年冻土的特征,确定了土体的热物理学参数、边界条件以及初始条件等,在水-热-力三场耦合理论的基础上,建立冻土区有限元计算模型,比较不同高度普通路基的温度等值线图、地温随时间随深度的变化以及年最大融深随时间的变化,研究了不同路基高度对多年冻土区路基温度场的影响分析。随后通过COMSOL有限元软件算出来的变形场来研究冻土路基的沉降特性。结果显示,随着时间的增加路基中心线处和左侧边坡位置处融沉变形均呈线性增加,且路基中心线处增加的更快。对于不同高度的路基而言,随着时间的推移,融沉差异变形都在逐渐的增加,而且趋势近乎相同(3)根据多年冻土地区的特点,在国内外研究的基础之上,提出三种冻土地区常用的沥青路面结构。之后利用有限元方法,运用COMSOL有限元法软件计算不同路面结构组合的应力特性。进行了融沉应力影响因素的敏感性分析,包括结构垫层、基层、面层、碎石层的材料模量和厚度等。根据有限元软件计算出来的应力特性结果,找出影响应力特性的因素,为多年冻土地区考虑融沉变形的路面结构设计提供参考依据。(4)提出了多年冻土区连续钢筋混凝土路面的典型结构形式,利用COMSOL有限元软件建立了冻土区连续钢筋混凝土路面的有限元模型。根据冻土地区相关特点,对模型做了适当简化。针对不同的影响因素,研究了多年冻土地区连续配筋混凝土路面结构组合的应力特性。为多年冻土地区连续配筋混凝土考虑融沉变形的路面结构设计提供参考依据。