从工程应用角度出发，基于安全、合理、便捷的原则，探讨高海拔地区冻土深度的估算方法。通过对比现有多种方法，在一种基于气温的经验公式的基础上，提出了考虑海拔气温修正的冻土深度估算方法。算例表明计算结果精度较高，但也可能与土壤性质较为相似有关。为缺乏实测参考的高海拔地区冻土深度取值提供了一种简便的估算方法，当最大冻土深度对工程有重大影响时，建议可在估算结果的基础上适当增加。
为了分析高海拔地区多年冻土区桩基受冻结力恢复过程影响的承载力特征，以青海省某公路工程桥梁钻孔灌注桩桩基础为研究对象，应用现场静载试验手段获得桩基础的荷载-沉降曲线，分析桩基的荷载传递特性。结果表明，土体温度场受桩基施工扰动影响明显，随着施工时间的增长，土体逐渐回冻，并可以将土体进行温度区间划分，在4m以上土体，其温度基本维持在0℃以上，在3m以下土体，其温度处于0℃以下，具备冻结力；施工完成10d桩基础与30d桩基础的桩顶荷载位移曲线呈现大致相同的变化规律，均可以划分弹性阶段、弹塑性阶段、塑性阶段以及卸载阶段；由于冻土冻结力的存在，桩基础的极限承载力得到显著提升，增幅达到25%。
为了分析高海拔地区多年冻土区桩基受冻结力恢复过程影响的承载力特征，以青海省某公路工程桥梁钻孔灌注桩桩基础为研究对象，应用现场静载试验手段获得桩基础的荷载-沉降曲线，分析桩基的荷载传递特性。结果表明，土体温度场受桩基施工扰动影响明显，随着施工时间的增长，土体逐渐回冻，并可以将土体进行温度区间划分，在4m以上土体，其温度基本维持在0℃以上，在3m以下土体，其温度处于0℃以下，具备冻结力；施工完成10d桩基础与30d桩基础的桩顶荷载位移曲线呈现大致相同的变化规律，均可以划分弹性阶段、弹塑性阶段、塑性阶段以及卸载阶段；由于冻土冻结力的存在，桩基础的极限承载力得到显著提升，增幅达到25%。
多年冻土区独特气候条件下公路路基、路面长期面临各种冻害，影响其安全性和稳定性。以新藏公路某项目施工路基实际发生的病害为例，结合冻土的分布概况，分析高寒、高海拔地区多年冻土区公路路基病害产生的原因，提出防治措施：不仅要建立顺畅的排水系统、采取合理的保温措施，还要合理地设计及施工，尤其是材料、路基和路面结构的选择。
多年冻土区独特气候条件下公路路基、路面长期面临各种冻害，影响其安全性和稳定性。以新藏公路某项目施工路基实际发生的病害为例，结合冻土的分布概况，分析高寒、高海拔地区多年冻土区公路路基病害产生的原因，提出防治措施：不仅要建立顺畅的排水系统、采取合理的保温措施，还要合理地设计及施工，尤其是材料、路基和路面结构的选择。
高海拔多年冻土区坡向差异可引起两坡面的温度场不对称，进而造成基础设施的不均匀沉陷和纵向裂缝。目前坡向效应的研究主要围绕青藏铁路东-西两个坡面而开展的监测与模拟研究，但高原线性工程走向可能涉及不同的方向，其他走向坡面的水热差异状态研究不足。本研究在青藏高原花石峡冻土观测基地建设了一个具有八个坡向的监测实体（称：八棱台），在八个坡面和顶面近地表安装土壤温度、含水量传感器，监测研究坡向差异对坡面近地表水热状态的影响。结果表明：东-西相对坡面近地表温度差异最小，月平均温差为0.1～2.3℃，最大温差出现在5月；而南-北相对坡面近地表温度差异最大，月平均温差为1.3～7.7℃，最大温差出现在2月。其余两个相对坡面近地表温差介于东-西相对坡面和南-北相对坡面之间，其中东北-西南相对坡面温差小于西北-东南相对坡面。仅从近地表坡面温度差异来看，高海拔多年冻土区线性工程南-北走向热稳定性较好，其次是西北-东南向，坡向效应不显著而温度场对称性较好。同样八个坡面近地表土壤体积含水量总体差异为东北-西南相对坡面差异最小，融化期月平均体积含水量差最大为0.06 m3·m-3
高海拔多年冻土区坡向差异可引起两坡面的温度场不对称，进而造成基础设施的不均匀沉陷和纵向裂缝。目前坡向效应的研究主要围绕青藏铁路东-西两个坡面而开展的监测与模拟研究，但高原线性工程走向可能涉及不同的方向，其他走向坡面的水热差异状态研究不足。本研究在青藏高原花石峡冻土观测基地建设了一个具有八个坡向的监测实体（称：八棱台），在八个坡面和顶面近地表安装土壤温度、含水量传感器，监测研究坡向差异对坡面近地表水热状态的影响。结果表明：东-西相对坡面近地表温度差异最小，月平均温差为0.1～2.3℃，最大温差出现在5月；而南-北相对坡面近地表温度差异最大，月平均温差为1.3～7.7℃，最大温差出现在2月。其余两个相对坡面近地表温差介于东-西相对坡面和南-北相对坡面之间，其中东北-西南相对坡面温差小于西北-东南相对坡面。仅从近地表坡面温度差异来看，高海拔多年冻土区线性工程南-北走向热稳定性较好，其次是西北-东南向，坡向效应不显著而温度场对称性较好。同样八个坡面近地表土壤体积含水量总体差异为东北-西南相对坡面差异最小，融化期月平均体积含水量差最大为0.06 m3·m-3
多年冻土区活动层是地表水和地下水相互转化中十分重要的交换通道，活动层土壤含水量是多年冻土区水文循环中重要的组成部分，其动态变化与寒区生态环境密切相关。在气候变化背景下，深入了解活动层土壤含水量的动态变化特征具有重要意义。本文利用ELM(Extreme Learning Machine)模型对青藏高原腹地不同海拔高度多年冻土区土壤含水量进行模拟分析，结果表明：与BP神经网络模型相比，二输入变量ELM模型的模拟精度更高；ELM模型模拟后1天土壤含水量的NSE值在0.69～0.87之间，其中坡下20 cm深度处模拟NSE取得最大值（0.87），并且模拟精度随着推后时间的增加有所提升，模拟后3天和后7天的NSE值分别在0.76～0.92和0.75～0.93之间；坡下各深度含水量的模拟效果优于坡上。在此基础上，通过设置不同的气候变化情景，研究土壤含水量在气候变化背景下的动态变化规律及响应特征。研究发现，升温导致冻结初期以及融化初期不同深度的土壤含水量均出现增大的趋势，在完全冻结期和完全融化期变化不明显。且随着气温增幅的加大，冻结初期以及融化初期的土壤含水量变化也逐渐增大，深层土壤含水量较浅层土壤...
多年冻土区活动层是地表水和地下水相互转化中十分重要的交换通道，活动层土壤含水量是多年冻土区水文循环中重要的组成部分，其动态变化与寒区生态环境密切相关。在气候变化背景下，深入了解活动层土壤含水量的动态变化特征具有重要意义。本文利用ELM(Extreme Learning Machine)模型对青藏高原腹地不同海拔高度多年冻土区土壤含水量进行模拟分析，结果表明：与BP神经网络模型相比，二输入变量ELM模型的模拟精度更高；ELM模型模拟后1天土壤含水量的NSE值在0.69～0.87之间，其中坡下20 cm深度处模拟NSE取得最大值（0.87），并且模拟精度随着推后时间的增加有所提升，模拟后3天和后7天的NSE值分别在0.76～0.92和0.75～0.93之间；坡下各深度含水量的模拟效果优于坡上。在此基础上，通过设置不同的气候变化情景，研究土壤含水量在气候变化背景下的动态变化规律及响应特征。研究发现，升温导致冻结初期以及融化初期不同深度的土壤含水量均出现增大的趋势，在完全冻结期和完全融化期变化不明显。且随着气温增幅的加大，冻结初期以及融化初期的土壤含水量变化也逐渐增大，深层土壤含水量较浅层土壤...
最大冻结深度是季节冻土的重要指标，预测第三极地区未来最大冻结深度的变化，对于理解该区域的环境变化，指导生态保护、农牧业生产、工程建设等都具有重要意义。本研究利用基准时期（2000s）良好训练的支持向量回归模型，使用集合模拟策略，预测了2050s和2090s第三极地区在4种SSP情景下最大冻结深度的变化。结果表明，在可持续路径（SSP126）、中间路径（SSP245）、区域竞争路径（SSP370）和化石燃料为主发展路径（SSP585）情景下，不包括多年冻土退化为季节冻土的区域，相对于基准期，季节冻土的最大冻结深度到21世纪末将分别减小10.41 cm(11.69%)、24.00 cm(26.95%)、37.71 cm(42.34%)和47.71 cm(53.57%)。最大冻结深度的减小具有海拔依赖性，随着海拔的升高，最大冻结深度减小的速率变大，但是海拔超过5 000 m后，最大冻结深度减小速率逐渐减小，这与升温的海拔依赖性较为一致。最大冻结深度的变化也与生物群区有关，在4种SSP情景下，山地草地和灌木区的最大冻结深度减小速率最快，到21世纪末平均每十年分别减小1.80 cm、3.77 c...