黄土隧道洞口段病害较多，但目前对其病害成因及相应的处治措施尚难以把握。基于此本文对引起黄土隧道洞口段的主要病害成因进行了总结，并着重针对冻结条件下黄土的水分迁移和冻融条件下黄土隧道洞口段应力变形进行了初步研究。在冻结条件下，黄土的水分迁移呈两段式分布现象。冻结区含水量增大，未冻结区含水量减少。在相同温度梯度、冻结时间和初始含水量下，冻结锋面的含水量和位置随干密度不同而有所变化：干密度较大的含水量小于干密度较小的含水量；干密度较大的位置更靠近冷端。冻融会导致黄土强度发生劣化，现场调查了冻融导致的黄土隧道洞口段病害。在已获得的土性参数的基础上，通过有限元计算得出了冻融循环次数、覆土厚度和冻融深度对隧道洞口段应力及变形的影响。分析得出冻融循环会对拱顶和底部产生附加沉降，冻融循环第一次后对位移影响最大，并且随着覆土厚度和冻融深度的增加，影响越大。冻融循环会导致墙角和拱顶的水平应力、竖向应力降低。在相同冻融区域和分析步下，墙角水平应力和竖向应力随上覆土层厚度增加而增大。另外，随着上覆土层厚度的增加，底部中央区域将产生拉应力，且随着冻融次数的增加逐渐转变为压应力。塑性区分布随冻融循环次数、覆土厚度以及冻融深度的增加而扩大。本文最后提出了针对防止冻融病害发生的处治措施。