中国北方冻土地区的灌区渠道多采用衬砌或者保温措施进行防渗抗冻胀，从而减少输水损失。依据近年来北方冻土地区常用的渠道衬砌形式，从取材和施工的难易程度等角度，对北方高寒地区新疆阿勒泰灌区农十师渠道3种抗冻胀措施的效果进行了研究，分别建立了混凝土、HAS固化剂固化粉煤灰和聚苯乙烯泡沫板(EPS)3种衬砌材料的本构模型。通过ABAQUS温度-应力耦合模拟，分析了3种抗冻胀措施的效果。分析结果表明：3种抗冻胀措施均能有效减少渠道冻胀变形，而HAS固化剂固化粉煤灰和铺设聚苯乙烯泡沫板削减冻胀变形效果更为显著；其中铺设聚苯板措施效果最佳，不仅使混凝土衬砌最大法向冻胀量削减了54%,法向冻胀力削减了74%,切向冻结力削减83%,而且使应力和位移分布更均匀，避免了应力集中现象的发生。3种防冻胀措施的效果为铺设聚苯板>HAS固化粉煤灰>混凝土衬砌。考虑到HAS固化粉煤灰可实现就地取材，从而得出HAS固化剂固化粉煤灰渠道衬砌适用于新疆等寒冷地区的结论。研究成果为寒冷地区渠道抗冻胀设计提供了有效参考。
为探明季节性冻土区模袋混凝土衬砌渠道冻胀特征,提出模袋混凝土渠道防冻胀技术,在内蒙古河套灌区模袋混凝土渠道开展了聚苯乙烯板防冻胀试验研究。通过原型渠道冻胀试验得出:在8 cm模袋混凝土基础上分别增加4 cm和7 cm模袋混凝土后,阴坡下部1/3处最大冻胀量削减率分别为17.32%和39.55%,阳坡下部1/3处最大冻胀量削减率分别为17.23%和41.23%;在8 cm模袋混凝土基础上分别铺设4 cm和12 cm聚苯乙烯板后,阴坡、阳坡下部1/3处最大冻胀量削减率分别为51.7%、89.5%和48.7%、90.5%。8 cm模袋混凝土条件下铺设12 cm聚苯乙烯板处理和15 cm模袋混凝土条件下铺设6 cm聚苯乙烯板处理均无残余变形,其他处理均出现不同程度的残余变形(0.2～1.8 cm)。渠道边坡下部1/3处的冻胀量最大,渠坡上部1/3处的冻胀量最小。