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昌马灌区是甘肃省一大型灌区,由于处于季节性冻土区,渠道衬砌冻胀破坏严重,严重困扰灌区健康发展。本文在总结大量抗冻胀经验基础上,利用分形理论中的谢尔宾斯基地毯分形模型对昌马灌区东干渠衬砌渠道换填前粉质粘土的分维数DA与孔隙度фA,换填后砂砾石的分维数DB与孔隙度фB进行了理论研究。结果表明:换填后的砂砾石分维数DB相比换填前粉质粘土的分维数DA显著增大且与孔隙度ф成正比关系,抗冻胀效果明显。