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依据热传导和质量迁移理论，建立渠基冻土温度场、水分场和应力场耦合数学模型，分析了影响季节冻土区渠基土体冻结的核心因素温度和水分运移量，提出以冻结期渠基土体温度和水分迁移量为变量，建立渠基土体冻深和冻胀量预测模型。借助于季节性冻融条件下梯形混凝土衬砌渠道原型观测成果，观测了冻结期渠基以下5cm处土体温度以及水分迁移量，研究了季节冻融渠基温度和水分运移及其诱发的冻深发展和冻胀变形的变化。经检验，预测曲线与实测曲线基本一致，且满足误差要求，用冻结期土体温度和水分迁移量来预测冻深、冻胀的方法准确可行。