由于温度周期性的发生正负变化，冻土层中的地下冰和地下水不断发生相变和位移，使冻土层发生冻胀、融沉、流变等一系列应力变形，这一过程成为冻融。
冻融是指土层由于温度降到零度以下和升至零度以上而产生冻结和融化的一种物理地质作用和现象。我国多属于季节性冻土类型。即冬季冻结，夏季消融，多年冻土类型少。
冰对岩石裂隙两壁便产生巨大的压力;而当气温回升时，冰便融化，加於两壁的压力骤减，两壁遂向中央推回。在反覆的冻结和融化过程中，岩石的裂隙就会扩大、增多，以致石块被分割出来，这种作用叫冻融作用。岩石经此作用后可产生棱角状的碎石。
土地冻融是地质灾害的种类之一。它可产生一系列灾害作用，从而给生产建设和人民生活造成危害。冻融灾害在我国北方冬季气温低于零度的各省区均有发育。但以青藏高原、天山、阿尔泰山、祁连山等高海拔地区和东北北部高纬度地区最为严重。如东北北部冻土区有10%的路段存在冻融病害，个别线路病害路段达60—70%。青藏公路严重的冻融灾害给安全运输、道路养护、施工造成了极大的困难。
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