I klimat med vintertemperaturer under noll grader fryser jorden och vatten övergår till is. För finkorniga och tjällyftningsbenägna jordar sugs vatten från lägre liggande ofrusna delar av jorden in i de delar som är frusna och isskikt bildas. Detta ger upphov till tjällyftning. För att undvika tjällyftningar designas konstruktioner så att tjälgränsen inte ska tränga ner i terrassen, där finkornig jord kan finnas. Trots detta är det inte ovanligt att tjälgränsen i delar av konstruktionen går djupare och tränger ner under terrassnivån. Det kan t ex bero på ett tvådimensionellt värmeflöde under slänter i väg- och järnvägsbankar, vid anslutningar till broar och vid genomföringar av typen kulvertar. När höga bankar av sprängsten används kan inre konvektion uppkomma och ge upphov till större tjäldjup än beräknat. När en finkornig jord fryser kan tjällyftning ske och samtidigt sker en konsolideringsprocess med en omfördelning av vattnet i den frysande jorden. Vatten dras ut ur lerstrukturerna till stora porer där iskristaller växer. Vid tjällossningen bildas vatten av isen. Vattnet återgår inte in i strukturen utan dräneras succesivt bort och effekten blir en konsolideringsprocess. Fryskonsolideringen är beroende av det frysande materialets deformationsegenskaper, antalet fryscykler, frystemperatur mm. I rapporten beskrivs processen för fryskonsolideringen. Laboratorieförsök på totalt 45 prov av olika jordmaterial har utförts för att bestämma fryskonsolideringens storlek. Vattenkvoten för proverna varierade mellan 25 % och 600%. Uppmätt fryskonsolidering varierade mellan 0% och 85%. De höga värdena uppmättes för proverna med hög vattenkvot och de låga för prover med låg vattenkvot. Fryskonsolideringen har även relaterats till provens skrymdensitet innan frysning. Empiriska samband har etablerats mellan fryskonsolideringen och vattenkvoten, respektive med skrymdensiteten. Beräkningsexempel presenteras. När prover fryser flera cykler uppmättes ca 85% av hela fryskonsolideringen ske vid första fryscykeln. Resterande delar sker vid efterföljande fryscykler. Processen fortgår upp mot ca 20 cykler. Vattenkvoten minskar successivt vid frysning och tining. Fryskonsolideringen upphör när vattenkvoten uppnått jordens plasticitetsgräns och detta värde kan betraktas som ett slutläge för fryskonsolideringen. Tjällyftningsbenägenheten har bestämts baserat på ”Segregation Potential Theory” och materialparametern ”SP”. Är SP högt blir tjällyftningen högre än om värdet på SP är lågt under för övrigt samma förhållanden. Leror har som regel måttligt höga SP värde och klassas som måttligt tjälfarliga i det svenska klassificeringssystemet (klass 3). När sådana leror genomgår frysning och tining sker en aggregering till följd av fryskonsolideringen. Materialet får en mera grovkornig struktur och tjällyftningsbenägenheten ökar. I rapporten redovisas hur SP-värdet för prov av 10 olika leror ökar efter frysning och tining med 1,6 till 3,4 gånger (160-340 %) det ursprungliga värdet. Detta medför att materialet istället klassificeras som mycket tjälfarligt (klass 4) i det svenska systemet. Silt och siltiga jordar genomgår en liknande process under frysning och tining. Här finns dock inte initialt samma lösa struktur med partikelaggregat etc. som i fallet rena leror. Här packas istället materialet, vilket ger upphov till minskad hydraulisk konduktivitet med åtföljande minskad möjlighet för vattentransport. I dessa jordar minskar därför SP-värdet, eller förblir oförändrat, efter frysning och tining. Värdet på SP efter en fryscykel är ca 80-100% av värdet innan fryscykeln.