草炭土是广泛分布于我国东北地区、青藏高原、新疆山区等季冻地区的一种特殊土体,是在富水环境下未完全分解的植物残骸多年堆积的产物,具有高含水率、高有机质含量、低分解度等特性,植物残骸组成了草炭土的大部分骨架结构。草炭土存在于沼泽等富水环境中,其存在不仅对于调节周围气候维持生态平衡有重要意义,而且由于特殊的组成和结构,对人类在草炭土湿地上修建土工建筑和线路工程等提出了挑战。季冻区的草炭土由于含水率远大于粘性土等其他土体,具有特殊的成因和构造,冬季冻胀和春季融沉现象必然与粘性土、砂土等其他常见土体不一致,因此有必要对季冻区的草炭土冻胀特性进行探究,以期为草炭土区域的土工建筑建造提供理论基础和设计依据。本文依托国家自然科学基金项目“季冻区沼泽草炭土冻胀机理研究”,选取了位于吉林省敦化市江源镇的草炭土试样作为研究对象,通过室内试验得到该区域草炭土的基本物理性质和特性性质数据。试验中分别用低温烘干法得到含水率数据、灼烧法得到有机质含量数据、质量比法得到分解度数据、图像分析法得到孔隙率数据后,设置四个温度区间,对草炭土进行封闭环境下的单向冻胀试验,得出以下结论:(1)草炭土的含水率较大,但其冻胀率较小。(2)草炭土的冻胀率与含水率、有机质含量、孔隙率成线性正相关关系,与分解度成线性负相关关系。(3)影响草炭土冻胀率的五个因素按照影响大小排序依次为:含水率、温度、有机质含量、分解度、孔隙率。通过扫描电子显微镜得到了草炭土试样的SEM图片,分别定性和定量分析了草炭土的微观孔隙结构特征。通过定性分析,可以发现草炭土微观结构松散,土体内有非常明显的植物结构,大量未完全分解的植物残骸组成了草炭土的主要骨架。草炭土孔隙率较大,且孔隙极不规则,水平和竖直方向孔隙差距较大,不规则团聚体之间主要以点对面接触和线对面接触为主。用专业图像处理软件Image-Pro-Plus分别提取孔隙率、孔隙面积、孔隙扁平度、分维数四个形状参数定量分析草炭土微观结构特征,得到草炭土水平方向和竖直方向的微观孔隙形态,水平方向孔隙率略大于竖直方向的孔隙率,孔隙数量和孔隙轮廓的分形维数均有明显差异,水平方向的孔隙数量少,但是孔隙面积大且孔隙轮廓形态的分形维数更大;冻融循环对草炭土的微观孔隙特征影响较小。最后分别基于BP神经网络和支持向量机(SVM)建立了草炭土的冻胀预测模型,并且加以验证,得出二者均可较准确的预测草炭土的冻胀率,但是SVM预测冻胀模型花费的时间成本更低、不需要对模型进行大量调试和训练且对样本数量的要求更低,因此SVM预测模型更优。