在我国北方地区,四季温度变化分明,土体随着季节、温度的改变,会发生周而复始的冻融作用,而每一次的冻融,都会对土体的土性参数产生一定的影响,从而会给工程的稳定与安全带来隐患。如今社会飞速发展,垃圾的产量逐年倍增,为了更好的处理这些垃圾,垃圾填埋场已经成为城市中必不可少的工程设施,而垃圾填埋场中土体的冻融循环问题会使得垃圾填埋场产生不均匀沉降,从而对垃圾填埋场的整体稳定性造成一定的负面影响。为研究垃圾填埋场中土体在经历冻融循环后,土体力学性质的改变规律、机理及填埋场所产生的不均匀沉降问题,本文在试验的基础上进行数值模拟。即对垃圾土体进行现场取样,利用冻融循环试验及三轴试验,来测得垃圾土力学性质的改变,分析其改变机理,并将所得数据带入FLAC 3D数值模拟软件中,进行锦州市南山垃圾填埋场在冻融循环下所产生的不均匀沉降的模拟,从而对实际工程提供理论依据。其中在试验中试样的含水率设定为40%、50%、60%,冻结温度分别为-10℃、-15℃、-20℃,冻融循环次数取0次、1次、3次、6次、9次、12次。通过试验与模拟,得出如下结论:(1)当垃圾土含水率和冻结温度一定时,随着冻融循环次数的增加,垃圾土的粘聚力及弹性模量的值均会不断减小。当冻融循环达到6次以后,粘聚力和弹性模量减小的趋势会越来越小,趋于平缓。而垃圾土内摩擦角的变化没有一定的规律。此时,抗剪强度会随冻融循环次数的增加而减小,当冻融次数达到12次时,抗剪强度降低的幅度变小,逐渐趋于稳定状态(2)当冻融循环次数和冻结温度一定时,随着含水率的增加,垃圾土的粘聚力、内摩擦角及弹性模量均会减小,从而其抗剪强度也会降低。(3)当冻融循环次数和含水率恒定时,垃圾土的粘聚力和弹性模量会随着冻结温度的降低而降低,但内摩擦角会有小幅度增大,抗剪强度会降低。(4)垃圾填埋场中土体经过1次、3次、6次、9次、12次冻融循环后,其因冻融循环而产生的最大沉降分别为0.19m、0.61m、1.26m、2.02m及2.53m左右,最大沉降的位置均为高程较大处,而不均匀沉降率最大的位置发生在填埋场的四周,中间位置较小。对于不同位置不均匀沉降值及不均匀沉降率会有不断的波动,但整体变化趋势相似。(5)在进行垃圾填埋时,采用分层填埋的方式,并对原有垃圾体利用大型的压实机械进行碾压;可以在每层垃圾体之间设置带有土工格栅的衬垫系统;同时渗滤液回灌技术也可用于加速垃圾填埋场的沉降;封场后,可利用粉煤灰进行灌注处理。