季冻区基坑工程在越冬时需要考虑土体冻胀影响,土钉墙支护广泛应用于基坑支护工程当中,但土体冻胀常常会导致土钉墙支护结构面层脱落、土钉被拉断或拔出,严重时甚至会导致基坑坍塌事故发生。本文以基坑土钉墙支护为研究对象,基于FLAC3D数值模拟软件分析冻胀作用对土钉墙基坑支护的影响,并给出相应的防冻胀措施。主要研究成果如下:一、对季冻区土体、冻胀机理的国内外研究现状做了详细总结,并对国内冻胀作用对基坑工程影响的研究现状做了全面论述。二、通过现有的研究成果,对土体冻胀过程及形成机理进行了阐述,并对由此产生的冻胀力及其影响因素做了归纳与分析。三、分析了土钉墙受冻胀破坏的类型及影响因素,并在此基础上给出相应的防冻胀措施。四、基于数值模拟软件分析结果表明:在冻胀作用下,(1)各排土钉轴力较开挖完成时有很大增长,而土钉钉头轴力增长尤为明显。(2)土钉轴力由开挖完成未冻时的中间大两边小的橄榄型分布,变成了土钉钉头轴力最大,并且沿土钉长度逐渐减小的大头针型分布。(3)土体水平位移增加明显。(4)温度越低,土钉轴力越大,呈钉头最大沿土钉长度逐渐减小的单向分布模式。土体最大水平位移出现在坡顶,不同负温作用下,坡顶水平位移与冻结温度呈线性分布。(5)土体类型不同,冻胀后产生的水平位移的分布也不相同,对于粗砂水平位移呈现出先减小,而后近似保持稳定的变化趋势,而粉土、黏土和粉质黏土则是呈减小-增大-减小的S型分布规律。(6)土体密度越大土钉轴力越大,产生的土体水平位移也相应增大。经过拟合发现土体密度与土钉最大轴力之间呈对数关系,与坡顶水平位移呈线性关系。(7)土钉轴力的大小随着含水率的增加而增大,经拟合发现含水率与土钉最大轴力之间呈二次函数关系,与坡顶水平位移之间呈幂函数关系。(8)随着土钉墙面层厚度的增加,坡顶水平位移不断减小,土钉轴力却有所增大。