本发明公开一种上方补水的恒压冻胀三轴试验装置，包括支撑板和位于支撑板上方的加载板，所述支撑板的顶部开设有台阶通孔，所述台阶通孔的台阶处卡接有下冷板组件，所述加载板的底部设置有加长杆，所述加长杆的底部设置有上热板组件，所述加载板的两侧均设置有L型补水支撑架。本发明，通过在加载板的两侧安装L型补水支撑架，当冻胀发生后，实现热板抬升高度与马氏瓶抬升高度的一致，从而使上部补水可以连续进行，避免出现补水中断，通过设置上热板组件和下冷板组件，能够根据不同的需要设定冷板和热板的温度，从而测试不同温度下土样的冻胀变化。