冻土在我国分布广泛,由此引发的基础设施建设及运营中的安全问题也日益突出。尤其是在季节性冻土区,受复杂气候条件影响,土体总是处于冻融循环交替作用下,因此土体持水、变形及强度特性会发生强烈变化,从而引发诸如路基冻胀融沉、翻浆冒泥、基坑冻害等工程问题。因此,开展冻融循环作用下季节性冻土的持水、变形及强度特性的试验研究,具有重要意义。作为川藏铁路的重要组成,拉林段总体位于我国西藏自治区东南部,其中山南站所在区域属于典型大陆性季风气候,基坑土体冻融效应显著。本文依托川藏铁路拉林段山南站站房基坑工程,采用室内试验和数值模拟手段,开展了冻融循环作用下山南砂土的持水、变形和强度特性试验研究,并对基坑冻胀机理开展了有限元数值模拟研究。具体研究内容和成果如下:（1）基于轴平移技术和滤纸法,开展了山南砂土持水特性的试验研究。基于轴平移技术和滤纸法,对不同干密度条件下山南砂土的土-水特征曲线进行了试验测定,得到了全吸力范围内的土-水特征曲线,并对轴平移法与滤纸法的结果进行了对比分析,揭示了受干密度影响的山南砂土持水特性演化规律。（2）基于固结仪和三联温控非饱和土三轴仪,开展了山南砂土变形特性的试验研究。基于固结仪,研究了考虑初始含水率、压实度及冻融循环次数影响的山南砂土一维压缩特性;基于课题组研制的三联温控非饱和土三轴仪,研究了考虑初始干密度、饱和度及冻融循环次数影响的山南砂土三维体变特性。（3）基于直剪仪和三联温控非饱和土三轴仪,开展了山南砂土强度特性的试验研究。基于直剪仪,研究了冻融循环影响下的山南砂土强度指标演化特征;基于课题组研制的三联温控非饱和土三轴仪,研究了考虑初始干密度、饱和度及冻融循环次数影响的山南砂土强度指标演化特征。（4）基于多场耦合数值模拟软件COMSOL,开展了典型站房基坑工程热-水-力耦合效应数值模拟研究。基于多场耦合模拟软件COMSOL以及山南砂土的试验研究成果,建立了山南站基坑有限元模型,开展了基坑温度场、水分场和应力场的数值计算,揭示了由于气温周期更替诱发的基坑变形规律。