在我国分布广泛的季节性冻土区,路基土的冻胀是影响道路工程的稳定性和耐久性的罪魁祸首。为从根源上对冻胀产生的病害进行防治,需要对路基土的冻胀发生机制和发展规律进行深入研究。路基中的水分在负温作用下发生冻结和迁移,继而引发土体产生竖向变形,即产生了冻胀现象,这是一个包括温度、水分、应力等多物理场耦合作用的过程,并且受到土体的应力状态、温度状况、补水条件等外界因素影响。因此在研究路基土冻胀问题时,应该在深入考虑温度、应力以及补水条件等影响因素的前提下,关注冻结过程中土体内部温度分布、水分迁移、变形发展规律,并探索它们之间的关系。而室内土体冻胀试验是研究土体冻胀规律的一个有效手段,但目前已开展的冻胀试验对于土体施加的温度-应力作用尚显简单,如何深入的研究在更复杂的温度-应力作用下的土体冻胀试验规律尚待更深入地研究。因此本文基于自主开发的土体冻胀试验系统,开展了考虑冷端温度、偏应力、最小主应力、补水条件四个影响因素的室内土体冻胀试验,分析了土体冻结过程中的温度分布规律、水分迁移规律、变形发展规律,并深入的研究了土体冻胀的发生机制和发展规律。主要研究内容和成果如下:(1)通过资料收集、现场测试、数值模拟等技术手段,分析并总结了季冻区路基的温度、湿度、水分条件。(2)自主研发了一套室内土体冻胀试验系统,该系统具有温度控制、施加轴压和围压、进行无压补水并实时监测采集温度、压力、位移数据等功能,并针对该系统提出了相应的冻胀试验方法。(3)开展了考虑冷端温度、偏应力、最小主应力、补水条件四个影响因素的室内土体冻胀试验,分析了正冻土的温度分布规律、水分迁移规律、冻胀率发展规律。发现应力状态对于冻结过程水分迁移和冻胀率发展规律影响显著,但对于温度分布规律几乎没有影响,而端面温度和补水条件对于温度分布、水分迁移和冻胀发展影响都较为显著(4)通过冻结速度和冻胀速率来反映土体的发生机制,发现两者和温度梯度有较好的正相关关系,且会受到土体应力状态和端面温度影响;通过数学回归的方式,提出了一个饱和正冻土的冻胀率预估公式。