世界冻土面积大约占整个陆地面积的一半。由于国民经济发展的不平衡以及经济全球化进程,我国相继提出了西部大开发战略、振兴东北老工业基地以及“一带一路”战略。从地理位置上来说,我国的西部和东北地区都属于季冻土区。随着这些战略的实施,不可避免的会涉及到大量的季冻土工程。目前我国对冻土的检测方法基本上采用人工挖坑或冻土钻凿洞的方法,缺点是观测不方便、劳动强度大、数据密度不够、不能实时监测土壤冻融深度及其发展变化情况。受恶劣环境的影响,使得季冻区很多交通运输工程、基础设施的建设都难以实施,季冻土内部冰锋面(冻结土与融化土之间的分界面)的空间位置将对其工程特性产生重要影响,因而其位置的判别特别是非侵入式无损判别是迫切需要解决的工程技术问题。基于此,本文以季冻土的冰锋面为测试研究对象,以平行板电容器为媒介,以数字电桥测量仪为测试工具,以非侵入的无损判别方式探索将电容值这一参数应用到季冻土冰锋面识别上来。本文主要研究工作如下:(1)结合电容测试电路设计了一套用于冻土测试的系统,系统包括电容测试电路与冻土测试装置两个部分,分别用于测试土样的电容及放置用于试验的土样。设计中,分别考虑了电容测试电路的测量精度及冻土测试装置的绝缘性。电容测试电路选用了自平衡AC电桥电容测量电路,该电容测试电路具有较高的测量精度,能够满足本文涉及到的相关试验对精度的要求。(2)基于不同温度下季冻土电容测试试验,给出了温度影响下电容变化规律,即“温度-电容曲线”,建立了季冻土温度-电容模型,该模型符合Boltzmann函数,基于此提出了电容表征季冻土温度的方法,为季冻土冰锋面提供了一种新的无损识别方法。(3)在实验室环境下开展了季冻土冰锋面识别研究,试验设置了冻土与融土(室温下的土样)9种不同体积比的情况,每种情况下分别测得了冻土区、冰锋面处、融土区的电容值,结合本文提出的温度-电容模型,给出了识别冰锋面位置的方法。