随着冻土区建设工程的日益增多，桩基工程得到了广泛的应用。桩基施工对冻土地基带来的热扰动问题，已经受到了学者们的广泛关注。回冻过程中桩基承载力、沉降会直接影响后续工程的安全与稳定；达到桩基冻结强度所需要的回冻时间会影响桩的设计、施工及后续工作的开展；回冻过程中产生的位于桩土交界面的冰膜具有显著的流变性，会影响桩基的长期承载力稳定性。因此，研究桩周土在回冻过程中的水分迁移规律以及桩-土界面冰膜的形成机理问题是十分必要的。以青藏铁路DK1047楚玛河粉质粘土多年冻土地基钻孔灌注桩现场试验为背景，研究了钻孔灌注桩的施工对冻土区的热扰动，以及回冻过程中桩基地温场分布，引出桩体回冻过程中水分迁移和冰膜现象研究的重要性。桩体回冻过程中的水分迁移，不同于通常情况下的水分迁移，回冻过程中桩体材料与土体接触，在两种材料的交界面上伴随着冰膜的产生。本文采用一维冻结模式研究正冻粉质粘土在有桩体材料存在时的水分迁移现象。借助低温冻融循环试验箱XT5405、温度传感器、FLUKE测试仪以及自主研制的装置等试验仪器，组成一套室内水分迁移的试验装置。研究在单向冻结模式下，粉质粘土试样自上而下的冻结，冻结过程中通过调节试验箱顶板和底板的温度以达到控温的目的。试验所用土样采用粉质粘土，试验时配置不同的初始含水量、不同干密度的试样，控制不同的冷热板温度差，在一定的冻结时间下，研究在铝板、混凝土板、有机玻璃板、木板等不同材料存在于土样顶面时的水分迁移情况。测试冻结过程中试样温度随时间的变化、冻结终了时含水量的分布、冻结过程中冻胀量的变化、冰膜质量及冰膜厚度等数据，并观察冻结完成后试样表面的现象。得到了，在不同工况下，正冻粉质粘土中水分迁移随时间的变化、随深度的变化，各影响因素对水分迁移规律的影响，不同材料与土界面间冰膜的物理特性，土体冻结过程中的冻胀量分布及各因素对冻胀量的影响，土体表面在冻结过程中的伴生现象等。基于有限容积法对试验中试样进行水热耦合分析，选取相应的经验公式及介质参数，得到了水热耦合的数值计算结果。将数值计算结果与实测结果作对比分析，发现两者吻合较好。并考察干密度、初始含水量、温度差、冻结时间的变化对计算结果的影响，并分析他们对水分迁移变化规律的影响。本文通过对不同研究方法，不同工况结果的对比研究，得到了一些有益的结论和宝贵的数据。为研究桩基回冻过程中的水分迁移现象及桩土界面冰膜的形成机理研究，以及进一步分析冻土区桩基的长期承载力提供有益的参考。