高山草甸区由于其特殊的地理环境,路基季节性冻融规律明显。路基受季节性冻融作用,导致路面产生裂缝、翻浆等一系列病害,影响道路正常运营,产生安全隐患。因此,有必要对高山草甸区路基土冻胀特性进行研究,为研究路基冻胀发生及发展机理提供参考,为提出道路防冻胀措施提供借鉴。本文依托高山草甸区贡觉至芒康公路改扩建工程,通过室内试验与有限元数值分析,对路基土冻胀特性进行研究,重点研究冻胀过程中土内水、热、力三场变化规律。主要研究内容如下:(1)总结路基冻胀机理、冻结试验、数学模型及数值分析等方面研究成果,结合高山草甸区道路路基工程特点,确定研究内容及研究思路。(2)研究路基土的基本物理力学性质,基于土的物理组成,参考室内标准冻结试验设备,设计并制作适用于高山草甸区路基土特性的室内冻结试验系统。(3)分析路基土冻胀影响因素,从外界温度、冻结方式、土内细颗粒含量及起始含水率等方面设计室内冻结试验方案,共进行24组室内试验,得到不同试验条件下,路基土冻结过程中温度、水分、位移分布及变化规律。(4)评价路基土的冻胀特性,回归分析路基土冻胀变形率,得到不同冻结方式,冻胀变形率回归方程,并分析冻胀变形率影响因素。(5)参考冻土水、热、力基本方程,引入动态平衡关系,建立路基土冻结过程三场耦合数学模型,将数学模型引入有限元分析软件,分别建立单向冻结、周围冻结二维数值计算模型,验证模型的可行性。基于仿真计算,对冻结过程中土内物理场的变化规律进行研究。本文研究成果可为进一步研究高山草甸区路基冻胀机理提供参考,为研究高山草甸区路基冻胀防治措施提供借鉴。