连续多年来对青藏公路路基病害的跟踪调查与温度场的研究表明冻土路基病害的表现形式与形成特点与路基高度、宽度及坡度等路基尺度间存在特定的因果关系,称之为“冻土路基尺度效应”。　　 本文在论证冻土路基尺度效应现实存在性的基础上,为探讨尺度效应一般规律,使其评价做到合理、全面,结合公路冻土工程研究的理论和经验成果,从热物理学和土力学的基本理论入手,构建了水、热及变形三场耦合的理论模型和工程应用变形模型,通过室内试验、数值模拟和现场实体工程对比分析论证了模型的合理性。基于构建的基本理论模型,研发了冻土路基仿真平台,针对不同地温和路基断面尺度,进行仿真试验,研究了冻土路基尺度在不同冻土地温情况下对长期变形和力学稳定性的影响特征及规律。研究认为,将冻土内复杂的水分迁移、相变和变形过程均视为能量转化的一种形式符合实际情况,基于此提出的三场耦合模型经检验合理可行。结合青藏公路冻土路基变形和破坏特点,基于工程应用变形模型提出了以路基高度、年平均地温、融沉系数等为主要参数的冻土路基长期变形模型的具体形式,提出了多年冻土路基力学稳定性评价的量化指标及其影响因子.研究结果表明冻土路基长期变形模型主要受路基高度、宽度、年平均地温及冻土融沉特性等因素控制,且因素间相互制约:抬高路基高度能控制路基变形,但仅限于临界高度以下,且随年平均地温的升高,高度对变形影响的显著性在逐渐减弱,变形速率则受年平均地温控制；不同宽度的路基变形与路基高度、年平均地温的依变关系则也有所差异.然而抬高路基改善其长期变形状况以后则在一定程度上增加了冻土路基边坡失稳的风险,分析结果发现冻融界面的形态是路基力学稳定性的主要控制因素,合理解释了冻土高边坡易在暖季早期发生浅表层的热融滑塌现象。本文运用极限平衡原理,采用简化BISHOP法,将求解的一个冻融周期内最小稳定性系数作为冻土路基力学稳定性评价的基本指标,该指标与路基高度的依赖关系接近于指数函数形式,即随着高度的降低其力学稳定性在显著提高,而年平均地温、路基宽度在短期内对冻土路基力学稳定性的影响不显著。冻土路基长期变形规律和力学稳定性评价研究在应用中可分别解决路基上、下临界高度问题。　　 本文针对冻土路基尺度效应的较系统研究将对多年冻土区既有道路路基稳定性评价、维修养护方案选择及未来高等级公路合理断面尺度的确定都具有重要的理论意义和工程应用价值。