针对辽西风积土,通过含水率试验、密度试验、土粒比重试验、颗粒分析、界限含水率、固结试验、击实试验、三轴剪切试验的测定,系统地研究了风积土的物理力学性质,进而对土体的初始结构性进行评价。考虑影响土体冻胀融沉的温度、含水率、载荷、干密度,地下水埋深的五个主要因素,采用5因素9水平的均匀设计。根据试验结果分析了各因素对冻胀融沉的影响规律以及温度、水分场、冻胀力变化规律。利用均匀设计软件和参数优化软件,建立土体基于均匀设计的预报模型,并利用建立的模型对不同的温度、水分和干密度、地下水位条件下土体的冻胀量和融沉量进行预报。采用微观测控软件观测冻融对土体微观结构性影响,通过土体在冻结和融化阶段的强度与变形的特性反映冻融对土体结构性宏观上影响。经过试验和理论分析,建立了反映冻融对土体结构性影响的动态结构性参数。基于损伤理论,引进结构性参数作为其损伤比,建立考虑冻融作用的土体结构性模型,由于结构性参数中包含了温度、水分、应力的相互作用对结构性的影响,因此该模型间接反映了温度场、水分场和应力场的耦合作用。