季节性冻土区堤防工程受气候影响较大,堤防土体在经历冻融作用后其力学性质发生改变,形成冻胀融沉现象,在外荷载的作用下易被破坏严重影响堤防整体安全。研究土体的冻融特性及冻融后的力学性质对堤防工程的建设十分重要,具有避免堤防破坏发生提高堤防安全性等实际意义。本文选取的是黑龙江干流堤防八岔段进行研究,通过室内物理模型试验研究堤防砂土冻融过程中的温度场、水分场及应力场变化,对经历一定方式冻融后砂土的强度及其指标进行研究,并对堤防整体进行计算机拟合分析,研究堤防在温度及自身结构作用下的温度场、应力场分布,综合分析堤防的安全性。分析表明,土体的含水率和冻结温度对温度场及水分场变化影响较大,土体在冻结过程中形成冻胀力。土体的含水率、冻结温度及冻融循环次数均对土体的强度及指标变化有不同影响,含水率小强度大,冻结温度低强度大,冻融循环次数多强度小,粘聚力随含水率增加而增加,随冻结温度降低而减小,随冻融循环次数增加而减小,内摩擦角随含水率增加而减小,随冻结温度降低而增加,随冻融循环次数增加而减小。ANSYS拟合分析中,堤防上部处于负温状态,顶部及底部应力较大,堤防发生横向及竖向位移,位移量较小能够满足安全性要求。