我国是冻土面积分布最广泛的国家之一,其中多年冻土面积约占世界多年冻土分布面积的10%,约占我国国土面积的21.5%。多年冻土区工程的建设主要问题在于如何保证冻土区工程的热学,力学稳定性。随着全球气温升高和青藏高原上越来越多的工程活动,导致青藏高原气温升高,加速改变了多年冻土内部的水热交换关系,加剧了多年冻土上限的下降、多年冻土的退化等现象,影响了青藏高原多年冻土区铁路路基的长期稳定性及列车运营安全。青藏高原多年冻土区铁路路基的建设,在20世纪主要采取被动保温措施来延缓冻害对铁路路基的破坏,进而发展到采用路基插入导热棒等主动降温的措施来降低冻害,但始终无法彻底解决气候变暖和工程活动引起的多年冻土冻胀、融沉等冻害对寒区工程的破坏问题。由于青藏高原铁路路基内冻土的特殊性质,路基的稳定性不但受到自身结构和材料的影响,还在很大程度上受到外界各种因素的影响,所以冻土路基的可靠性包含了许多不确定因素,无法在短期内完全准确的预知这些不确定因素所能造成的后果,因此必须在工程中采取一些方法解决其不确定性。为了更好的控制和治理冻土路基病害,本文以未来50年里,全球气温将升高2.6℃,基于多年冻土路基水-热-力三场的研究,建立基于三场耦合的关系模型,使用COMSOL Multiphysics仿真模拟软件对冻土路基50年里的变化进行仿真模拟,并在此基础上,对冻土路基沉降进行可靠性评价,研究结果表明:(1)一月份,路基表面温度最低,第50年道碴顶部中心温度为-10.42℃,比路基完工一年后的温度升高了2.02℃。七月份,路基顶部温度最高,第50年温度达到19.60℃,比路基修建完工后一年的温度高约3.31℃;且路基内部温度变化幅度由外向内逐渐变小,随着时间的推移,路基整体的温度逐渐上升。(2)温度场的变化引起应力场的重分布。一月份,冻土土体发生冻胀,最大应力发生在路基顶端;七月份,融沉时则发生在路基坡脚处。(3)一月份,路基顶部竖直位移呈减小趋势,随着温度的升高,冻胀减弱,冻土上限下降;七月份,冻土路基竖直沉降最大值发生在路基表面中心处,随着时间的推移,融沉作用加强,竖直位移不断增大。(4)一月份,冻土路基水平位移最大值局限在坡角范围之内;七月份,冻土路基水平位移最大值发生在坡脚,随着时间的推移,由于融沉作用,坡脚及附近天然地表处的水平位移都有显著的增大;从长远来看,位移在前期下降较快,之后变化速率减弱乃至趋于稳定。(5)冻土路基沉降的可靠度指标随着时间的推移是不断变化的,最初可靠度指标明显降低,随后变化趋势渐渐缓慢,最后趋于稳定;而其失效率在50年里变得越来越高,其变化趋势与可靠度变化趋势对应相反。