我国季节性冻土区膨胀土分布广泛,冻融循环对于膨胀土边坡是重要的灾害诱因。本文重在研究季节性冻土区膨胀土边坡在冻融循环作用下稳定性问题,在掌握膨胀土基本物理力学性质的前提下,采用大型边坡模型并结合温度场-湿度场等多场耦合作用的分析方法,研究边坡在不同初始含水率、不同坡比和是否加筋因素下冻融循环对其裂隙、位移、土压力和含水率的影响规律。深入了解冻融循环作用下不同初始含水率和不同坡比边坡内部物理力学性质的变化规律,并阐明土工格栅对于膨胀土边坡位移的抑制作用和改善边坡稳定性的效果,为膨胀土边坡工程提供理论依据。(1)膨胀土是一种典型的非饱和土,由固态土颗粒,水和气体组成,冻融循环作用会使三相体积发生变化。裂隙发育情况随初始含水率的增加呈衰减趋势。3种初始含水率膨胀土边坡在冻融作用下,土压力随温度降低而增大,温度升高反之,但不同初始含水率边坡土压力整体趋势呈不同走势;20%和30%含水率边坡位移在单次冻融作用下呈现“冻缩融胀”现象,40%含水率边坡呈现“冻胀融缩”现象,3种初始含水率边坡位移整体上表现出向临空面逐渐变形的趋势;含水率越高温度传导越缓慢,融化过程中达到0℃时间越长;含水率在冻融作用下随温度降低而降低,温度升高而升高,初始含水率越高,冻融后的含水率变化越大;初始含水率越高,土体经过相同冻融循环次数后,承载能力越差。(2)坡比是现实边坡工程中必须考虑的因素。冻融循环作用下,裂隙宽度和裂隙深度与坡比呈正比;坡比为1:1.5、1:1和1:0.5边坡在首次冻结过程中坡顶位移最大变化值依次减小,由于较大的坡比,边坡横向长度较小,导致温度传导速率随坡比的增大而增大;1:1.5坡比的边坡在-10℃冻结阶段含水率存在上升阶段,1:1坡比边坡-10℃冻结阶段含水率有平稳阶段,1:0.5坡比边坡-10℃冻结阶段含水率呈持续下降。(3)冻融循环作用下土工格栅对膨胀土边坡浅层稳定性影响的机理为筋土界面处筋材会限制土颗粒的移动和旋转,并给土体提供“界面摩擦力”,从而起到提高了边坡稳定性的效果。土工格栅可以很好的抑制膨胀土边坡由于冻融循环引起的裂隙水平和竖向发育以及竖向位移变化。并且土工格栅通过增加迁移路径和降低渗透性限制了水分迁移。