目前,越来越多的机场建立于冻土区之上,在冻融循环影响和动力荷载作用下,导致冻土区机场跑道短时间内出现大量病害,从而影响机场的正常使用。本文将依托于新疆某机场跑道工程,对机场跑道道面破坏形式进行统计,分析冻胀原因,从而提出解决病害的方法,并为后期冻土区机场跑道设计和评价标准提供参考。通过对研究现状的了解,发现评价冻土区机场跑道的指标主要两方面:一是道面结构的变形特性,二是跑道地基变形特性。本文通过建立HWD测试模型,获得不同工况下的弯沉数据,提出“改进的弯沉盆面积指数法”,经工程实测数据验证,具有较高的反演精度和效率,可用作机场道面结构性能评价的一种方法。通过建立冻土区地基模型和复合土工膜地基模型,对比有无复合土工膜对地基变形特征的影响,并找出布设最佳位置,为跑道加筋地基设计提供依据。主要研究内容及结论如下:（1）产生冻土区机场跑道病害的主要原因有如下两个:一是在道面结构设计阶段,没有充分考虑地基反应模量和道面板弹性模量的实际大小,对于地基条件不好的区域没有进行强化,道面板厚度较小。二是地基中含有地下水且存在环境水的来源,冻融循环使得冻结层循环出现冻胀和融沉的周期变化。（2）建立HWD机场道面测试有限元模型,研究模拟结果发现:当道面板过厚或是过薄时,随着基顶反应模量的增大,模拟值和解析值在某一测点处的偏差会逐渐变大,因此,本文建议道面结构参数反演时较为适用的板厚为0.24-0.4 m。（3）对现有的弯沉盆面积指数法进行系统地误差分析,得出能够有效提高道面结构参数反演的两个措施:一是采用远端布设传感器且前端局部加密的布置方案,二是采用所有测点挠度值的平均值代替弯沉盆面积指数公式中指定测点的挠度值,考虑所有测点弯沉信息,从而降低测量误差对反演结果产生的影响。根据所得出的措施,基于弯沉数据库进行拟合分析,提出了“改进的弯沉盆面积指数法”,利用新疆某机场跑道工程的实测弯沉数据对本方法和已有的三种弯沉盆面积指数法进行误差计算和比较,发现本文提出的“改进弯沉盆面积指数法”反演精度要高于三者,且具有较高的反演效率,对于实际工程中道面参数反演和道面评价提供了新思路。（4）根据新疆某机场跑道工程情况,建立冻土区机场跑道地基模型,结合温克勒弹性地基梁模型进行理论分析可得出:竖向应力在飞机着陆两点达到最大,在中点处由于左右两点应力方向相反,相互抵消,所以应力值较低,而位于荷载施加点外侧的两个小突变是由于荷载作用引起土体挤压,两侧土体给予的约束应力造成。竖向位移在两荷载中点处达到最大值,由于机轮距离较近,瞬时冲击对道面造成挤压使得中点处产生应力叠加,竖向位移更大。（5）建立设置复合土工膜机场跑道地基模型,与普通地基下的地基应力和竖向变形作对比,可以发现:设置复合土工膜的地基在飞机冲击荷载作用下地基应力和地基竖向位移显著降低,从而起到保护道面不受破坏、延长路面寿命的作用。根据复合土工膜地基模型研究复合土工膜在不同布设深度情况下对地基竖向位移的影响,并确定了设置复合土工膜的最佳埋置深度为1.1 m,结合实际工程情况采取多措施加以应用。