秋季，由于降水或灌溉的影响，地面水下渗、地下水位升高，使路基水分增多，为冬季水分积聚提供了必要条件。

进入冬季，气温下降，路基上部的土开始冻结，此时，土孔隙内的自由水在0℃时首先冻结，形成冰晶体。当温度继续下降时，与冰晶体接触的土颗粒表面的薄膜水（弱结合水在-0.1 ℃～-10℃时冻结）受冰的结晶力的作用，移动到冰晶体上面冻结。因此，该部分土粒表面的水膜变薄，破坏了原来的吸附平衡状态，产生剩余分子引力，将吸取邻近土粒的薄膜水。同时，当水膜变薄时，薄膜水内的离子浓度增加，产生渗透压力差。在土粒分子引力和渗透压力差的共同作用下，薄膜水就从水膜较厚处向水膜较薄处移动，并逐层向下传递。在温度为0℃～-3℃（-5 ℃）的条件下，当未冻区有充足的水源供给时，水分发生连续移动，使路基上部大量聚冰。

如果冻结线在某一深度停留时间较长，水分有充分的聚积时间，当水源供给充足时，便在冻结线附近形成聚冰层。它通常只出现在路基上部的某一深度范围内，一般有5～30 cm厚。聚冰层可能有一层或多层。凡聚冰层所在之处即是路基土含水率最大之处。

在有路面尤其是沥青路面的道路上，由于路面材料的导热系数远大于路肩土，所以路面下的土首先冻结，于是不单是路基下部水分，而且路肩、边坡下尚未冻结的土巾的水分都向路面下已冻结区土中聚集。因而路面下聚集水分特别多，加重了聚冰层的形成。

春季化冻时，由于路面结构层的吸热和导温性较强，路面下的路基土先于路肩下的融化，于是路基下残余未化的冻土形成凹槽，化冻后的水分难以排出，路基上部处于过湿状态。当融化至聚冰层时，路基湿度更大，有时甚至超过液限。这样，路基在化冻过程中强度显著降低，以至丧失承载能力，在行车荷载作用下发生弹簧、开裂、鼓包、车辙，严重时泥浆外冒，路面大面积破坏，就形成了翻浆。