我国青藏高原多年冻土研究早在青藏铁路及公路建设过程中就逐步展开,经过近几十年的发展,对于多年冻土区铁路路基及低等级公路路基的变形问题已经有较为成熟的理论及防治措施。但随着西部大开发不断深入,经济建设需求不断增加,在多年冻土区修建高速公路必将成为常态化。多年冻土造成路基冻胀融沉及变形的不稳定性与高速公路建设高标准之间的矛盾异常突出,尤其是复杂水热环境下冻土沼泽区路基变形的防治问题已经成为新的难题。而公路路基和铁路路基存在一定的差异,所以不能照搬青藏铁路关于路基变形及防治的一些研究成果,需要研究出适用于高速公路多年冻土区的理论和防治措施。本文针对共玉高速公路冻土沼泽区复杂水热环境导致的路基变形问题,以“共玉高速公路冻土沼泽地段路基关键技术研究”项目为依托,以共玉高速冻土沼泽区路基为研究对象,采用现场调查、室内试验、变形监测和数值模拟等手段,进行了以下几个方面的研究:1、冻土沼泽区复杂水热环境成因研究。多年冻土区冻土沼泽形成时存在一种天然的水热平衡,这种水热平衡对保护多年冻土是有利的。然而高速公路的修建势必会破坏原来的水热平衡体系,进而形成新的更为复杂的水热环境。本文通过对共玉高速沿线冻土沼泽区的分布及其工程地质分区特征分析,同时结合气候、太阳辐射、地形地貌、地层岩性、水文地质等影响水热环境的因素,进而更加深入地从复杂水文地质环境、复杂融区水热环境、复杂工程建设环境等方面分析了复杂水热环境的成因。进而得出复杂水热环境成因主要是由于水、热、工程建设等综合因素所致,这种复杂的水热环境导致路基变形特征的独特性。2、冻土沼泽区路基变形特征研究。复杂的水热环境加剧了路基的冻胀融沉,对路基的稳定性具有很大的影响。为了准确研究水热环境对路基变形特征的影响,通过对既有G214及共玉高速路基病害调查,并结合各病害分布特征,深入分析复杂水热环境下共玉高速路基变形的影响因素、过程及类型特征。得出路基变形特征主要表现为路基沉陷、不均匀沉降、边坡失稳等,为了规避这种变形（病害）就需要对内在变形机理进行深入研究。3、冻土沼泽区路基变形机理研究。地基土和路基填料组成了新的路基结构,这种结构在构建新的水热平衡时就会产生强烈的冻融现象,而这种冻融现象又会产生大量的路基病害。根据在复杂水热环境下路基填料的颗粒分析试验、易溶盐试验、击实试验、毛细管水上升高度试验、渗透试验、冻胀特性试验、冻融循环试验;以及地基土的冻胀试验、颗粒分析试验、液塑限试验、融沉特性试验的基础上,从路基填料和地基土这两个微观方面深入分析了路基的冻融特性。同时,为了准确研究水热环境改变对路基地温场变化以及路基变形的影响,通过路基地温场及位移监测,采集公路建设各阶段路基地温场及变形监测值,深入分析复杂水热环境下监测断面的路基地温场和沉降变形的相关性。结合以上两个方面的研究,并从力学角度深入分析了产生路基变形的水分迁移、温度场效应及冻融循环理论,进而总结出复杂水热环境下冻土沼泽区路基变形机理。为科学有效的采用变形防治措施提供了理论依据,对冻土沼泽区公路建设具有指导意义。4、冻土沼泽区路基变形防治措施研究。原G214线在建设和运营过程中,出现一系列的路基病害,针对不同的路基病害也采用了很多防治措施,这些措施最核心的目的就是解决水热平衡问题,人为快速地使路基和天然土体以及周边环境进行融合,构建新的平衡,进而减小水热交换对路基的破坏。目前常用单一的或简单的复合路基防治措施只能片面地解决复杂水热环境的某个方面,不能完全适应复杂水热环境的要求,故而需要研究出适应复杂水热环境的一套综合整治措施。本文结合复杂水热环境的成因、路基变形特征、路基变形机理等研究成果,提出7种防治措施,并详细分析这7种防治措施的特点以及可以解决的问题。再通过数值模拟对比分析这7种防治措施的效果,进而研究出一套适用于共玉高速冻土沼泽区的路基变形的防治措施。新提出的热棒+保温板+遮阳板+片石路基+砂垫层综合防治方案,更好地适应了共玉高速冻土沼泽区建设环境,既解决了路基热量问题又解决了路基排水问题,对于复杂水热环境下路基变形控制具有显著效应,能明显提升冻土沼泽区多年冻土上限,降低路基累积沉降量,解决了冻土沼泽区复杂水热环境问题。本措施成功应用于共玉高速路基变形防治工程,具有重要的现实意义。通过以上4个方面的研究,掌握了共玉高速冻土沼泽区复杂水热环境的成因,研究了复杂水热环境下路基的变形特征及变形机理,提出了新的综合防治措施。本研究成果对多年冻土沼泽区高速公路的建设和安全运营有较大的指导和借鉴意义,社会和经济效益显著。