前言

我国是第三冻土大国，冻土区（包括多年冻土和季节冻土）约占国土面积的70%左右，主要分布于东北、西北、华北等广大地区，这些地区除部分多年冻土区，其余均为季节性冻土区。冬季气候寒冷，造成地表土层不同程度的冻结，水面结成冰盖，春夏转暖时全部融化，这种现象称为年季节性冻结和融化。大地及河湖在年季节冻结和融化过程中，将发生一系列物理力学性质的变化，诸如地表冻胀隆起、融化沉陷及冰层膨胀等现象，使许多坐落在土基上和以土、水为环境的各类建筑物，受到种种动力作用而产生不同部位、不同形式和不同程度的破坏，称为冻害。尤其以土和水为环境水利工程冻害最为严重。冻害严重影响了现有工程效益的发挥和新建工程的安全，因此研究冻土性质及水利工程冻害破坏机理，采取有效的抗冻技术，对水利工程的建设及发展有着至关重要的作用。

中国冻土研究起步相对较晚，新中国成立初期，主要是中国科学院兰州冰川冻土研究所、铁道第二设计院等单位从事冻土的研究工作。20世纪70年代末，我国冻土研究进入了高潮，水利工作者做出了大量的理论和试验研究及调查工作，取得了丰硕的成果。例如水利部颁布的《渠系工程抗冻设计规范》（SL 23—91，SL 23—2006）、《水工建筑物抗冰冻设计规范》（SL 211—98，SL 211—2006）。国内冻土研究学者，出版了《土的冻胀与建筑物冻害防治》（童长江等）、《冻土路基工程》（吴紫汪等）、《水工建筑物冻害及防治》（水电部东北勘测设计院等）、《冻土物理学》（徐学祖等）、《中国冻土》（周幼吾等）一批著作。为工程冻害防治技术奠定了坚实的理论基础，积累了大量的冻害防治的方法措施。

本教材共8章内容，第1章绪论部分，主要阐述冻土分布、冻土引起的工程冻害、研究现状相关内容。第2、3章是基础章节，阐述了冻土的基本概念及分类；冻土物理力学性质；冻土热学性质；土体的冻胀及有关的指标的计算；土体冻结过程中的水分迁移机理及温度特征；影响土体冻胀的因素；土的切向冻胀力、法向冻胀力、水平冻胀力等相关内容。第4～8章分别阐述刚性护面渠道、板式基础、平原水库土坝护坡、桩（墩）式基础、支挡建筑物冻胀破坏分析与防治技术。

本教材第1章由程建军编写，第2章由刘建军、余书超、王海娟编写，第3、5、6、7、8章由王海娟编写，第4章由李东升编写。

本教材是编者在多年从事水利工程抗冻技术教学研究过程中，收集大量资料编写而成的。在编写过程中参阅了有关参考文献和著作，并引用了一些图表，在此特向原作者表示衷心的感谢。

由于编者水平有限，书中难免存在错误和不妥之处，恳请各位专家、同仁、读者提出批评指正和建议。

编者

2015年9月