张 正，马学宁，朱启有

（兰州交通大学土木工程学院，甘肃 兰州 730070）

0 引言

冻土是指温度低于0 ℃，且含冰的岩土，其由水、冰、气体和固体矿物颗粒组成[1]。它是一种多相体系，其性质受未冻水含量和含冰量的控制，而含冰量的多少会随温度的变化而变化。因此冻土是一种不同于普通土的特殊土体。我国冻土分布面积广大，永久性和季节性冻土面积约占全国陆地总面积的2/3，冻土主要分布在我国西北和纬度较高的东北部地区[2]。随着“一带一路”国家战略的进一步推进，西部地区将建设许多重大工程项目。这些工程在低温作用下不可避免的会产生冻害问题，比如水平冻胀力造成支挡结构和输水渠道的破坏，冻胀造成公路路面开裂、造成铁路轨面不平顺，这些问题都是冻土地区工程建设所要面对的挑战，因此对冻土、土体水平冻胀力的发展及其危害等问题进行深入研究显得尤为重要。

EIGENBROD[3]研究发现土体的体积会随着冻融循环次数的增加而增大，但后期会慢慢趋于稳定。李岩等[4]利用大型三维模拟冻结试验系统，对竖向直排冻结条件下不同深度土体的水平冻胀力分布特性进行了试验研究。刘鸿绪等[5−6]在冻胀力学方面做了大量的研究，指出法向冻胀力的大小与地表的总冻胀量无关，地表的总冻胀量是整个冻结深度范围内土体冻胀率线性叠加的宏观表现，还提出土体在冻结过程中，首先产生水平冻胀压应力，然后该压应力逐渐减小并变为冻缩温度拉应力。……