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土体的冻结引起水分向冻结区迁移，引起冻胀、翻浆等工程问题。研究了冻结过程中土体水分迁移机制及其分布规律的理论数学模型，在冻土水热耦合迁移的数学模型基础上，将冻土分成冻结部分和未冻结部分，建立了不同位置、不同时刻下含水率的计算模型及其解析解，用于分析水分分布规律。理论解与试验结果均表明，试样顶部冻结区含水量提高，底部未冻区含水量降低。理论解与实测的含水率变化结果基本吻合，可以用于预测季节性冻土地区水分迁移规律。通过对比分析得出，改进模型可以可靠地预测水分迁移及分布规律。