水分迁移是最复杂的自然现象之一，冻土区的地质灾害很多都是由“水”的问题所引起的，而土壤中水分的迁移及冻胀作用更是加剧了这些灾害。本文采用试验和理论分析相结合，对非饱和正冻土水分迁移、饱和正冻土分凝冰形成判据及其冻胀模型进行研究。　　20世纪70年代Harlan.R.L提出了著名Harlan方程，该方程在理论上为由水分迁移引起的冻胀计算问题开拓了一条新路径。目前关于冻结过程中土壤水、热耦合问题，普遍采用Harlan模型。本文基于Harlan方程，通过数值模拟研究了不同条件（含水率、降温速率、补水情况等）对水分迁移的影响，并将数值结果和相关文献中的试验结果进行对比，分析得出一般规律。通过数值模拟的方法，理论上分析各个变量对水分迁移的影响。本文进一步验证了Harlan方程在非饱和正冻土水分迁移的适用性，同时也并分析了Harlan方程的不足，这为冻土水分迁移的研究提供一定的参考。　　冻结缘是正冻土中从未冻区向冻结区过渡，并且非常薄的冰水共存带。由于冻结缘在正冻土中位置的特殊性及其对冻胀的重要性，从其概念的提出，并在试验中得到证实后得到了快速发展。通过分析冻结缘近些年的研究现状及冻结缘内冰-水压力关系基本可以发现，由于受到现有观测和测试技术的限制，描述冻结缘的很多参数大多来自于经验。土体在冻结过程中，在温度梯度小的情况下，可以形成不连续的多层分凝冰。只有了解冻结缘的特性才能更准确地分析分凝冻胀。但关于分凝冰的形成判据却有很多种，主要分为两类:一类是以热物理方面作为判据;另一类是以力学方面作为判据。通过对分凝冰形成的各种判据的综合分析和比较，本文发现用冰压力和未冻水膜压力判断分凝冰形成是比较合理的。这些分析将为冻土冻胀理论的研究提供一定的科学基础。　　正冻土在温度梯度大的情况下，冻结锋面快速移动，孔隙水变成冰，造成原位体积膨胀;而通常在天然条件下，水从未冻区向冻结区迁移，在某一个位置引起冰的累积，形成分凝冰。因为由此诱发的冻胀要比原位冻胀大很多，因此，建立一个能够模拟土体水分迁移及分凝冰形成过程的冻胀模型就尤为重要。基于相关冻胀理论，建立了饱和正冻土体冻胀模型。在模型中，假设冻结缘中单位时间内水分迁移速度为常数，以计算冻结缘内水压力，再根据克拉伯龙方程得到冰压力，进而根据冰压力的大小作为分凝冰形成判据。研究中假设新的分凝冰形成以后，上一层分凝冰停止生长。模型把水分迁移和冻胀速率当作基本变量，模拟了土体底部无压补水和顶部加压的冻胀情况。通过数值模拟与试验结果进行对比，初步验证模型的可靠性，研究结果为实际寒区工程的冻胀预测提供了理论依据。　　本文分析了各因素（含水率、降温速率、补水情况等）对水分迁移的影响，提出了合理的分凝冰形成判据，并建立饱和正冻土冻胀模型，这些为寒区工程的冻胀研究提供一定的参考。