北方冬季降雪时间长,路面积雪会造成交通不便,降低交通运输效率,甚至威胁人民群众生命及财产安全,热力融雪法因具有高效、环保、可操作性强的优点,受到广泛的关注。本文针对路基热力融雪系统进行了室内小尺度融雪实验,在实验基础上建立了混凝土路基导热耦合雪层相变的数值模型,对路基热力融雪系统的融化特性进行二维非稳态的数值模拟。由于外界环境诸多不可控因素,在室内低温箱内模拟室外环境,分别进行了不同环境温度、供热温度、雪层厚度、雪层密度（孔隙率）下热力融雪特性研究,得到了不同工况对融化特性的影响,并为数值模型提供了验证数据。在路基传热-雪层相变的数值模拟中,考虑实验过程中观察到的毛细吸水效应,基于达西定律得到了不同工况下融雪水最大毛细上升高度回归方程,相变过程为干雪-雪泥层的融化,更符合实际,与未考虑多孔介质中水分迁移的融雪模型进行了对比,通过实验数据验证模型的准确性和有效性,结果表明,模型验证的平均误差为3.17%,最大绝对值误差为7.61%。改变结构参数如埋管间距和埋管深度、环境参数如环境温度、运行参数如供热温度、雪层结构如雪层厚度,探究了路基热力融雪过程融化率、融化速率和各部分热通量等具体变化情况。根据实际工程应用路基结构参数,通过响应曲面法设计工况,利用前述模型进行响应曲面回归,结果表明,气象条件确定前提下,埋管结构交互影响比较显著,供热温度对融化速率影响最大;运用遗传算法迭代得到终融时间与热源热通量目标望小值的Pareto最优解前沿,可为工程应用设计工况提供参考。