我国是世界第三大冻土国家，冻土的冻胀现象会导致基础开裂、地面隆起和路基沉降等问题，预测冻胀量对寒区工程设计与施工有一定的指导意义。文章基于分凝势模型，通过理论与实验分析验证分凝势模型的合理性，尝试建立冻结缘内的水分迁移与温度场的关系，并考虑水分迁移引起的迁移冻胀与土壤孔隙水的原位冻胀，建立冻胀量预测方法，最后以试样在不同外荷载条件下的冻胀实验来验证该模型的可靠性，得出预测与实测的最大冻胀量基本一致，但此模型受温度梯度的影响较大，土壤的初始温度与冻结缘温度形成较大温差，因此在冻胀初期会出冻胀量偏大的现象。

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在冻土区敷设长输管道需要考虑冻土冻胀对管道的作用,以防止管道出现过大的应力或应变而危及管道的安全运行。针对冻土冻胀作用对管道的影响提出了分析计算方法,包括冻土冻胀量计算、管道周围温度场计算模型、管道与土壤的相互作用模型以及基于应变的管道失效判据。其中,冻土冻胀量的计算主要基于冻土分凝势和蠕变,温度场模型根据考虑地面环境温度变化和管输介质的温度,管道与土壤的相互作用模型计算差异冻胀情况下管道的应力与应变。计算分析了在温度降低过程中土壤的冻结深度和冻胀位移,以及管道在冻胀作用下的变形,结果表明,冻土差异性冻胀引起管道弯曲变形,其最不安全位置发生在两种土壤的交界处附近。