气候变暖改变了多年冻土活动层的水热状态和物理特性，降低了斜坡的稳定性。目前多年冻土斜坡的稳定性分析多采用极限平衡方法，然而这种方法难以分析活动层水分场、温度场、应力场和位移场及其耦合效应下的斜坡稳定性。因此，将Mohr-Coulomb准则整合加入到冻土热-水-力模型之中，建立了多年冻土斜坡的热水力耦合模型(coupled thermo-hydro-mechanical model, THM),定量分析了夏季极端高温对多年冻土斜坡稳定性的影响。为了验证模型的有效性，选择了青藏高原东部多年冻土区某一滑坡为研究对象，通过构建极限平衡模型和THM模型计算了其稳定性，并对比分析了模拟结果和现场观测数据的关系。研究结果表明，THM模型模拟结果与传统极限平衡方法计算结果相吻合，且数值模拟得到的滑移面位置、位移量级和最终形态与现场实测资料相一致；在夏季极端高温条件下，当多年冻土活动层融化至1.45 m时，斜坡将沿着融化锋面失稳，且滑移面基本平行于坡面。研究结果对寒区各类工程边坡塌陷和热融滑塌的过程认识具有一定的参考价值。

在永久冻土段修建宽幅路基需解决高寒、高海拔、高纬度等恶劣因素所造成路基不均匀沉降、纵向裂缝、道路翻浆等严重工程病害问题。以新疆中天山冻土段为例，现场试验观测数据为基准采用数值计算方法；研究曲线型通风管结合碎石层复合路基制冷效果。研究结果表明：半挖半填路基温度场横向差异明显，在20个运营年后，左路肩与路基中心处最大融深相差3 m；在第20年时，折线形通风管路基冻土上限为1.45 m相对普通路基提高了6.55 m。折线形通风管路基在第10个运营年后，路面以下4 m处-1.8℃等温线形成一个冻结区域，并在之后的5年内沿着路基横向与坡向发展。

在青藏高原多年冻土区铁路建设中，由于高原山区地形地貌复杂，建设在斜坡中的桩基础不在少数，地基土经历冻融过程以后桩基常常发生倾斜，严重影响铁路运行安全。为揭示在地基冻胀影响下多年冻土区斜坡单桩的倾斜机理，基于传热学与弹性力学，建立桩体体系热力耦合计算模型并进行室内试验验证计算模型的合理性，考虑地基土原位冻胀、水分相变、大气变暖等因素，进行地基土冻胀影响下斜坡桩基力学特性模拟分析。研究表明：斜坡桩体在地基土冻胀过程受到不均匀水平冻胀力、产生水平位移以及桩体弯矩，且水平位移随着地基斜坡坡度增大而增大；因不均匀水平冻胀引起的桩体应力占总应力的46.3%,对桩体安全性以及工程寿命产生较大影响。进行受到斜坡地基土冻胀影响下单桩力学特性分析，揭示在地基冻胀影响下多年冻土区斜坡单桩的倾斜机理，对多年冻土区斜坡桩基设计及运营有一定的参考价值。

植被覆盖对斜坡土壤水热变化具有显著影响，而水热变化会导致斜坡地下水位、稳定性改变。以黑方台斜坡植被覆盖区域、无植被区域的土壤温度与含水量监测数据为基础，基于水热力耦合数值模型，研究植被覆盖对季节冻土区斜坡土壤水热与稳定性影响。结果表明：1)无植被区域土体冻结深度更厚，冻结持续时间更长，促进地下水往植被覆盖区域渗流，导致植被覆盖区域土壤含水量更高。2)在冻结期，无植被区域地下水位的上涨幅度高于植被覆盖区域，在相同灌溉条件下，植被覆盖区域更容易发生滑动，其滑移面也更陡。(3)黑方台植被覆盖区域滑坡具有渐进后退式演化特点，每次滑移面均会沿滑坡后壁凹槽底部发生，形成逐级后退的破坏模式。

在多年冻土区开展公路建设，需要特别注意路基变形带来的影响，以此来提升公路的耐久性及适用性。从多种工况条件下路基的稳定性评估入手，结合实践经验总结了路基斜坡的主要特征。同时，进一步探讨了路基的高度、坡度、宽度等对其稳定性的作用，基于此确定了影响冻土路基临界高度的主要参数，以期能够为多年冻土地区的公路工程建设提供技术支持。

全球变暖、极端天气频发，引发的地质灾害对自然生态环境和人类生产生活造成了很大的影响。尤其对气候变化较为敏感的高温（年平均地温>-1°C）和高含冰量多年冻土区，气候变暖以及人类活动导致的冻融地质灾害日益频繁。冻土退化条件下，土体结构和物理力学性质发生改变，黏聚力和抗剪强度降低，造成多年冻土区斜坡发生滑坡、崩塌、泥流等灾害。斜坡失稳加剧了多年冻土区脆弱生态环境的恶化，同时对建（构）筑物安全运营产生威胁。与非冻土区相比，多年冻土区斜坡稳定性研究主要针对高含冰量斜坡段，斜坡失稳模式主要以热融滑塌和活动层滑脱为主。热融滑塌由斜坡段地下冰暴露融化引起，而活动层滑脱产生的原因是冻土融化导致土体孔隙水压力过大，形成的超孔隙水压力降低了土体强度，造成斜坡失稳。此外，多年冻土区斜坡失稳模式还包括融冻泥流、崩塌以及蠕变滑坡等。通过综述近期多年冻土区斜坡稳定性研究进展，概括了多年冻土区斜坡失稳的模式、特征、影响因素、失稳机理、分析方法及防治措施等，并对未来多年冻土区斜坡失稳的研究重点提出建议。

热融滑塌导致的斜坡失稳是冻土区公路修建过程中面临的主要挑战。以三阿公路阿尔山冻土区热融滑塌斜坡失稳为研究对象,分析了冻土区热融滑塌的基本特征,从冻融作用、高含冰量冻土和降水作用三个方面探讨了融冻泥流及热融滑塌的产生机理。分析表明,反复冻融作用导致水分迁移及分凝冰聚集,形成了高含冰量冻土层,高含冰量冻土层的融化是融冻泥流的主要原因,降水作用和施工扰动促进了热融滑塌的发育。针对热融滑塌对公路施工的不利影响,提出了相应的处置措施。

为了探讨多年冻土区自然斜坡失稳机制,开展了不同含水率黏土、粉土、砂土的土-冰交界面直接剪切试验和相应融土的直接剪切试验。结果表明,砂土和砂土-冰冻融交界面剪切应力-变形特性主要表现为弹性变形,且剪应力存在明显峰值;粉土、黏土及相应的冻融交界面在很小的变形范围内表现为塑性变形,且剪应力无峰值。水分对砂土活动层抗剪强度影响较弱,表现为水分增高,内摩擦角小幅降低。水分对粉黏土活动层抗剪强度影响剧烈,表现为水分增高,粉黏土黏聚力急剧减小。研究发现,冻土区斜坡失稳更易发生于细颗粒粉黏土中。相对于粉土,粉土-冰冻融交界面抵抗剪切变形的能力更强,粉土斜坡潜在滑动面更易发育在冻融交界面上层附近;相对于黏土,黏土-冰冻融交界面抵抗剪切变形的能力更弱,黏土斜坡更易在冻融交界面处发生滑动。同时,细粒土斜坡极易在达到最大融化深度前提前失稳,斜坡坡度越高,失稳时间越提前。融化期活动层水分增多导致潜在滑动面黏聚力降低是细粒土冻土斜坡失稳的最主要原因,孔隙水压对冻土斜坡具有一定影响,在稳定性评价时要考虑活动层水位的影响。

为了定量研究斜坡渗流对冻土区公路路基温度场的影响,建立了考虑相变和水分对流传热的冻土导热数值模型,对青藏公路斜坡路基温度场进行了数值模拟,研究了不同土质、不同斜坡坡度水分对流对冻土路基温度场的影响。结果表明:活动层水分渗流对冻土路基的影响主要表现为人为上限下降以及深部冻土的升温,水分渗流对路基下坡脚、路基中心的影响最为显著;浅地表导水系数越高、坡度越大,水分流动对温度场影响越大;对于浅层地表渗透性高(Ks>4×10-7 m·s-1)、含水量接近饱和且坡度较大(>10%)的斜坡路段路基,水分渗流对冻土路基稳定性影响不可忽略。

为研究青藏铁路高温高含冰量斜坡润湿地段路基稳定性,在青藏铁路K1139+940处开展地温、变形监测,分析路基地温、变形特征,建立温度、水分与变形耦合方程,预测斜坡水分运移对路基温度和变形的影响。结果表明:(1)斜坡路基阴阳坡效应明显,阳坡年平均温度比阴坡高2.5℃以上;(2)路基运营初期,左路肩下冻土上限下降、地表升温,而右路肩下上限抬升、温度降低,温度场的横向非对称分布导致明显的路基横向变形差异;(3)活动层水分渗流对路基阳坡下部温度和变形影响最明显,路基中心次之,阴坡最小,水分渗流加速了路基的升温和变形过程、加剧了路基温度场和变形的非对称分布;(4)斜坡路基运行50 a后,斜坡路基下部含土冰层全部融化、路面最大横向变形差异达到18 cm。对于含水量较高的斜坡地段,水分渗流对温度场和变形的影响不可忽略。