我国冻土地区面积广且建有诸多路堤工程,冻土路堤常出现不均匀沉降、开裂、变形,多数原因是下伏冻土受热扰动而产生局部融解软化进而力学平衡受到破坏。传统的冻土病害治理更注重冻土内部因素的研究,但对外部因素如气象等,往往简单的黑箱化处理,无法评价太阳辐射、地表对流等对路堤下伏冻土温度的影响,对太阳辐射下路堤上表面的吸热、储热与传热等的认识仍然欠缺。路堤表面的吸热和传热不对称,加上多年冻土的相变为非线性,冻土层难以获得准确的温度变化解析解,数值模拟为此提供了可能,精确模拟路堤上表面的吸热、传热过程对科学评价路堤下伏冻土温度至关重要。本文通过建立热流边界模型论述太阳辐射下多年冻土路堤的热流机理,优化反射率的测量方法;结合实测数据和数值模型分析下伏冻土温度的影响因素,探讨路堤阴阳坡调控;最后根据经验公式推导和数值模拟,论述下伏冻土的热量集散特征,提出了储冷和降温两个不同概念,深化路堤下伏冻土的理论研究,为路基上边界传热和调控提供科学依据,主要工作和发现如下:1)基于热流边界条件模拟多年冻土路堤,提出了路堤表面太阳辐射理论及热流边界模型精确模拟多年冻土地温。热储、长短波辐射、对流热交换以及太阳辐射都是热流边界模型的组成条件,也是热流边界模型具体量化的体现,通过模型反应了路堤表面和永久冻土的传热规律,进而实现永久冻土路堤的敏感性分析,并通过实验表明路堤表面的反射率可进行有效的测量。经对比,在相变点附近,温度边界条件出现温度跃升,与实测偏差大,而热流边界模型可用于解释冰水相变能量的吸收和释放,实现更准确的温度拟合。如路堤上边界正弦温度变化的参数有可靠数据支撑,可使用强制温度边界模型,其它情况下推荐使用热流边界模型。2)通过冻土路基多年的观测数据和模拟,揭示路堤表面下伏冻土温度的影响因子和阴阳坡调控规律。路堤下伏冻土温度受太阳辐射影响的主要因素是路堤表面反射率,其它为次要因素;年平均气温决定地层温度但无法调控,风速的影响可忽略不计。提出用单因素?R对路堤阴阳坡效应进行量化调控,?R=（1-R）（∑IS-∑IN）/∑IS,?R高度反映了路堤阴阳坡效应及其强度,?R不仅与路堤两侧边坡太阳辐射入射量总和∑IS、∑IN有关,也与路堤边坡的初始反射率R有关,通过改变路堤表面的反射率调控阴阳坡效应。对于表面粗糙的材料,需考虑其表面的光子捕捉效应,将反射率提高到一个准确适当的值。3)文中通过公式推导和数值模拟分析对比,论述了路堤天然地面以下土层的热量集散的分布特征,提出了降温和储冷不同的概念,甄别保持冻土热稳定的有效方式,探讨减少路堤内部冻土热量摄入的应用规律。路堤内部的能量集聚剖面?E在冻土上限往下0-1m处最大,随路堤服役时间和该土层含水量的增加而增加;路堤北侧边坡（阴坡）原先冻土上限往上0-1.0m处的能量集聚剖面?E最小,为负值表示该处获得冷能,表明冻土层内处在一个可大量吸收和释放能量的过程。在相变点附近?E与?T的形态差异很大,冻土层?E容易出现阶越而温度T不出现,又说明了冻土相变能耗远远超过土颗粒单纯升温所需要的能耗,高含水量的土层能量集聚剖面?E大,温度却变化很少。对于少冰冻土地层,注入很少的冷量就可以有效降低地温,而对于富冰冻土地层,注入很多的冷量未必能有效的降低地层温度,冷却冻土措施更应关注冻土的储冷（散热）能力,即冻土地层热量随时间变化的速率而不是冻土冻层的升温率。