随着经济的发展，青藏高原高等级公路建设已迫在眉睫。由于宽幅沥青路面的强烈吸热和封闭作用会严重影响其下部多年冻土热状态和稳定性，因此，在气候变暖的背景下青藏铁路所使用的块石路基和通风管路基是否适用于高等级公路，仍需要开展大量的研究工作。本文主要针对块石路基、通风管路基以及这两种结构组合的复合路基在青藏高等级公路建设中的适用性、降温效果及对它们在气候变暖背景下的长期热稳定性进行预测研究，评价所采用的路基结构在不同升温率下的适用性，以期为青藏高等级公路的修建提供科学依据，确保多年冻土区高等级公路的安全运行。得到的主要研究成果如下：　　 (1)通过试验得到了直径为20 cm水泥球体层的渗透率以及惯性阻力系数。试验表明球体内部空气压力梯度与渗流速度存在良好的二次非线性关系，球体层的通风能力与球体直径有关，粒径越大，通风效果越好。　　 (2)模拟值与实测温度数据的对比分析表明，块石路基模型在理论和参数选取方面是可靠的，采用该模型可以较为准确的反映块石路基的降温效果和路基下部土体温度的变化规律。　　 (3)基于固体传热理论，对青藏高等级公路普通路基和通风管路基温度场进行数值研究。结果表明：1)在未来50年年平均气温分别上升1℃和2.6℃的背景下，普通路基下部多年冻土严重退化，严重影响高等级公路路基的稳定性。2)在未来50年年平均气温上升1℃的背景下，普通通风管路基和通风管-XPS复合路基都适用于多年冻土区沥青路面的高等级公路的建设，它们可以降低其下部土体温度，提高其下部多年冻土上限。3)在考虑未来50年年平均气温升高2.6℃的条件下，普通通风管路基和通风管-XPS复合路基在一定时期内可以降低其下部多年冻土温度，但在长时期内，这两种路基坡脚处会出现较大的隔年融化核，因此，需要考虑增加保护措施或者选用其它结构形式来保证路基的长期稳定性。4)普通通风管路基和通风管-XPS复合路基温度场特征和降温效果基本相同，因此，可以去除XPS保温板。5)通风管间存在临界间距，当通风管间距小于临界间距时，路基下冻土上限随管间距的增加下降较慢，当通风管间距大于临界间距时，路基下冻土上限随管间距的增加下降较快。在通风管路基修筑时通风管间距应小于或等于临界值。　　 (4)基于多孔介质中流体的连续性方程、非达西动量方程、能量方程和Boussinesq近似对青藏高等级公路封闭块石路基温度场进行数值研究。结果表明：1)在未来50年年平均气温分别上升1℃的条件下，除封闭块石护坡路基外，封闭块石基底路基、通风管-块石(封闭)基底复合路基和通风管-块石(封闭)护坡复合路基降温效果十分明显，路基下部冻土上限提升幅度较大，能够很好的保护其下部的多年冻土。2)在未来50年年平均气温上升2.6℃的条件下，封闭块石护坡路基只对坡脚处起到降温作用，而路基下部多年冻土严重退化。通风管-块石(封闭)护坡复合路基在一定时期内可以降低其下部多年冻土温度，但长时期内路面下会出现融化夹层。封闭块石基底路基可以降低下部冻土温度，提升下部冻土上限，但长时期内受气温逐渐升高的影响，路基下冻土温度已经接近0℃。通风管-块石(封闭)基底复合路基可以有效的降低其下部土体温度，提高多年冻土上限，能够很好的保护下部多年冻土。因此，在多年冻土区修建高等级公路时推荐采用通风管-块石(封闭)基底复合路基作为保护其下部多年冻土的路基结构。3)封闭块石基底路基和通风管-块石(封闭)基底复合路基下冻土上限随着块石层厚度的增加逐渐抬升，当块石层厚度大于某一临界值时，冻土上限随块石层厚度的增加抬升较小。因此，在修筑路基时块石层厚度需等于或大于临界厚度。　　 (5)基于多孔介质中流体的连续性方程、非达西动量方程、能量方程和外流场湍流方程对青藏高等级公路开放块石路基温度场进行数值研究。结果表明：1)在未来50年年平均气温上升1℃的条件下，开放块石基底路基和通风管-块石(开放)基底复合路基都有较好的降温效果，可以提升路基下部冻土上限。2)在未来50年年平均气温上升2.6℃的条件下，在一定时期内开放块石基底路基可以降低下部冻土温度，但在外界环境气温逐渐升高的影响下，路基修筑完成后第50年，路基下冻土上限已经低于初始的天然上限。通风管-块石(开放)基底复合路基起到了较好的降温作用，可以提高多年冻土上限，保证冻土路基的稳定性。3)根据开放块石路基的降温速度较快的特点，建议在路基修筑初期采用开放式块石结构，完成一年后可将开放块石改为封闭形式，这样有利于保护下部冻土。4)开放块石基底路基和通风管-块石(开放)基底复合路基下冻土上限随着块石层厚度的增加逐渐抬升，当块石层厚度大于某一值时，冻土上限随块石层厚度的增加抬升较小。