黑龙江干流堤防位于季节性冻土区,受冻融破坏影响严重,堤顶公路会产生冻胀、融沉等现象,缩短堤防整体使用寿命。通过对堤顶公路路面材料的耐久性分析,堤防整体结构稳定性及渗流稳定性的分析,探究堤防是否满足运行要求,缩减堤防受冻融破坏产生的影响。本文在黑龙江干流堤防工程的基础之上,结合现有对混凝土的研究成果,对普通混凝土、碳纤维混凝土和沥青混凝土的耐久性能比较分析,再通过现场原位试验数据采集,对堤防的温度场、热-固耦合场和渗流场进行分析。分析表明,堤顶公路路面材料在冻融循环作用下,碳纤维混凝土在外观方面、强度损失方面和质量损失方面均较好于其它两种材料。在对三种材料进行冻融循环模拟时,碳纤维混凝土在整体模型的应力、应变图及中心点应力、应变曲线中,比其它两种材料均有较好的耐久性能,与试验结果相对应。由堤防整体温度分布图可以看出,堤身及地基的温度分布比较准确反映出实际工程温度分布情况,与仪器所传回数据基本保持一致。对堤防整体进行温度场、热-固耦合场和渗流场分析,得出堤防工程施工良好,土质较均匀。