青藏高原永久冻土的形成主要是由于其海拔攀升的温度下降效应,该地区中低纬度的分布特点导致由于太阳辐射强度甚至高于我国大部分地区,此外道路建设势必破坏其表面原有的热平衡状态,在表面吸热量较大的黑色沥青路面段表现尤为明显。同时青藏高原地区目前受全球变暖的影响愈发严重,永久冻土区的活层厚度呈逐年加厚的趋势,对在永久冻土区上进行道路建设及维持现有穿越永久冻土区道路服役长年稳定性提出了更高的要求。对青藏高原区国道G109那曲至玉树段进行现场热蚀融沉、纵向开裂、热管边坡失稳等热害调查后,得出其根本原因在于永久冻土区宽幅沥青路面路域范围内的原状冻土土体热平衡状态易受周围环境热量的影响,进而引起下部永久冻土上部活动层的冻融行为,使得冻土土基失去了原状冻结态的强度与结构稳定性,并且在路基路面的自重及车辆的长期荷载下,不均匀的结构形变逐步累积,最终导致路基结构的失稳及沥青路面的水热病害。目前如通风管路基、热管排热、EPS隔热板及片块石路基等隔热、降温的被动处治措施只能在一定程度上缓解路面吸热期的热量侵入,因此对高海拔永久冻土区宽幅路基温度的主动干预有广阔的应用前景。围绕永久冻土路基的主动制冷控温设计,进行了以下研究工作。（1）通过非稳态导热的基本计算公式推演,提出适用于负温域热工参数同步测定试验方法及配套试验装置的开发。对青藏高原永久冻土的热工参数试验的设计与参数相关各影响因素之间的变化分析,确定不同土样类别、含水率及负温域条件下的比热容及导热系数的参考取值区间,为分析路面吸热期冻土路基的传热量及分布规律提供依据,同时分析制冷系统在冻土中排热效果的模拟分析提供基础。（2）通过分析两类主动制冷工作原理并研发相应的制冷试验设备,利用有限元模拟冷却单管在永久冻土内的冷却半径及散热效率,进而进行冷却盘管的构型设计以满足路域范围内冻土活动层的常年0热量输入。结合青藏高原宽幅路基内常年实测数据,计算冷却端的动态散热速率的需求;进行基于冻土制冷试验的有限元模拟并给出两种主动制冷方式在满足排热效率情况下的控温指标,为后续制冷方案的设计与能效评价提供参考指标。（3）通过以路基底部宽度和内外温度梯度为参数的叠加温度场理论计算公式,进行路基底在不同深度的传热量统计,依据路面吸热期内的累计传热总量确定制冷管道布设的总需求量;依据控温面深度的温度横向分布状态,确定沿路基底宽度的制冷管道分配原则,最终形成基于传热控制的宽幅路基全幅制冷方案设计。