根据冻结壁的实际受力状态，开展不同初始条件下的冻土真三轴试验，分析中主应力系数（b）对冻结砂土强度和变形特性的影响规律；借助PFC3D数值模拟软件，研究颗粒间的法向接触力大小和分布规律，弥补了室内试验无法直接观察试件内部颗粒间相互作用力分布的不足，为揭示中主应力系数对冻结砂土的强度影响机理提供细观层面上的数据支撑。试验结果表明：当中主应力逐步接近大主应力时，各主应力方向呈现出不同的破坏模式；冻结砂土在中主应力方向的变形由膨胀向压缩转变，该方向的纵波波速先增大后减小；小主应力方向的膨胀变形显著增大，且纵波波速逐步减小；基于应力叠加原理和泊松效应分析了冻结砂土在水平方向的变形差异机制；数值模拟得到的理论曲线与试验应力-应变曲线基本符合，数值模拟所得破坏形态也与室内试验基本一致；随着b值的增大，中主应力方向的法向接触力逐步增大，而小主应力方向略微减小；冻结砂土在不同小主应力、负温、含水率条件下的强度均呈现先增大后减小的变化趋势，当b=0.5～0.6时达到峰值；融合应力-应变曲线、破坏形态、纵波波速、力链分布特征等多源信息揭示了中主应力对冻结砂土的强度影响机理。
根据冻结壁的实际受力状态，开展不同初始条件下的冻土真三轴试验，分析中主应力系数（b）对冻结砂土强度和变形特性的影响规律；借助PFC3D数值模拟软件，研究颗粒间的法向接触力大小和分布规律，弥补了室内试验无法直接观察试件内部颗粒间相互作用力分布的不足，为揭示中主应力系数对冻结砂土的强度影响机理提供细观层面上的数据支撑。试验结果表明：当中主应力逐步接近大主应力时，各主应力方向呈现出不同的破坏模式；冻结砂土在中主应力方向的变形由膨胀向压缩转变，该方向的纵波波速先增大后减小；小主应力方向的膨胀变形显著增大，且纵波波速逐步减小；基于应力叠加原理和泊松效应分析了冻结砂土在水平方向的变形差异机制；数值模拟得到的理论曲线与试验应力-应变曲线基本符合，数值模拟所得破坏形态也与室内试验基本一致；随着b值的增大，中主应力方向的法向接触力逐步增大，而小主应力方向略微减小；冻结砂土在不同小主应力、负温、含水率条件下的强度均呈现先增大后减小的变化趋势，当b=0.5～0.6时达到峰值；融合应力-应变曲线、破坏形态、纵波波速、力链分布特征等多源信息揭示了中主应力对冻结砂土的强度影响机理。
根据冻结壁的实际受力状态，开展不同初始条件下的冻土真三轴试验，分析中主应力系数（b）对冻结砂土强度和变形特性的影响规律；借助PFC3D数值模拟软件，研究颗粒间的法向接触力大小和分布规律，弥补了室内试验无法直接观察试件内部颗粒间相互作用力分布的不足，为揭示中主应力系数对冻结砂土的强度影响机理提供细观层面上的数据支撑。试验结果表明：当中主应力逐步接近大主应力时，各主应力方向呈现出不同的破坏模式；冻结砂土在中主应力方向的变形由膨胀向压缩转变，该方向的纵波波速先增大后减小；小主应力方向的膨胀变形显著增大，且纵波波速逐步减小；基于应力叠加原理和泊松效应分析了冻结砂土在水平方向的变形差异机制；数值模拟得到的理论曲线与试验应力-应变曲线基本符合，数值模拟所得破坏形态也与室内试验基本一致；随着b值的增大，中主应力方向的法向接触力逐步增大，而小主应力方向略微减小；冻结砂土在不同小主应力、负温、含水率条件下的强度均呈现先增大后减小的变化趋势，当b=0.5～0.6时达到峰值；融合应力-应变曲线、破坏形态、纵波波速、力链分布特征等多源信息揭示了中主应力对冻结砂土的强度影响机理。
为研究滇池湖相沉积典型冻结泥炭质土力学特性，利用改进的TSZ-2型全自动应变控制仪对滇池湖相沉积的泥炭质土进行不同影响因素下的低温三轴剪切试验，讨论不同温度、围压、含水率下冻结泥炭质土的力学特性，并引入二元介质模型理论对冻土的偏应力-应变关系进行分析。试验结果表明：随着应变的增加，偏应力-应变曲线可以划分为线弹性阶段、弹塑性阶段和基本稳定阶段，体积变形主要表现为体胀形态，冻土的变形特征均可用二元介质模型理论进行解释；在不同影响因素下，冻结泥炭质土峰值强度与围压、含水率呈正相关，与温度呈负相关；在试验条件内，围压对强度的影响先增后减，而含水率对强度表现出较高的敏感性，黏聚力随着温度的降低而增大，内摩擦角在20.56°～24.89°范围内波动。基于二元介质简化模型，构建适合冻结泥炭质土方程，并对结果进行验证，具有较好的适用性。
为研究滇池湖相沉积典型冻结泥炭质土力学特性，利用改进的TSZ-2型全自动应变控制仪对滇池湖相沉积的泥炭质土进行不同影响因素下的低温三轴剪切试验，讨论不同温度、围压、含水率下冻结泥炭质土的力学特性，并引入二元介质模型理论对冻土的偏应力-应变关系进行分析。试验结果表明：随着应变的增加，偏应力-应变曲线可以划分为线弹性阶段、弹塑性阶段和基本稳定阶段，体积变形主要表现为体胀形态，冻土的变形特征均可用二元介质模型理论进行解释；在不同影响因素下，冻结泥炭质土峰值强度与围压、含水率呈正相关，与温度呈负相关；在试验条件内，围压对强度的影响先增后减，而含水率对强度表现出较高的敏感性，黏聚力随着温度的降低而增大，内摩擦角在20.56°～24.89°范围内波动。基于二元介质简化模型，构建适合冻结泥炭质土方程，并对结果进行验证，具有较好的适用性。
为研究滇池湖相沉积典型冻结泥炭质土力学特性，利用改进的TSZ-2型全自动应变控制仪对滇池湖相沉积的泥炭质土进行不同影响因素下的低温三轴剪切试验，讨论不同温度、围压、含水率下冻结泥炭质土的力学特性，并引入二元介质模型理论对冻土的偏应力-应变关系进行分析。试验结果表明：随着应变的增加，偏应力-应变曲线可以划分为线弹性阶段、弹塑性阶段和基本稳定阶段，体积变形主要表现为体胀形态，冻土的变形特征均可用二元介质模型理论进行解释；在不同影响因素下，冻结泥炭质土峰值强度与围压、含水率呈正相关，与温度呈负相关；在试验条件内，围压对强度的影响先增后减，而含水率对强度表现出较高的敏感性，黏聚力随着温度的降低而增大，内摩擦角在20.56°～24.89°范围内波动。基于二元介质简化模型，构建适合冻结泥炭质土方程，并对结果进行验证，具有较好的适用性。
为深入研究高温高含冰量冻土的力学特性与变形机制，以不同含冰量的冻结砂土为研究对象，通过开展-1.5℃下的三轴压缩试验，讨论了围压和含冰量对冻结砂土力学特性的影响，并分析了常规饱和冻土与高含冰量冻土在变形机制上的差异。结果表明：针对砂土提出的“冰砂混合，分层压实，下部补水”的制样方法可制出土颗粒分布均匀的高含冰量饱和冻土试样；高含冰量冻结砂土与饱和冻结砂土的强度和体变差异很大，但不同含冰量的高含冰量冻结砂土的应力-应变关系和体变很接近；不同围压下的67%含冰质量分数冻结砂土均为应变软化型，且随着围压的增大，试样应变软化的程度逐渐降低，体变逐渐由体胀向体缩转化；饱和冻结砂土受力时是由土颗粒、冰和未冻水共同承担；而高含冰量冻结砂土主要由冰直接承担外力，冰中夹杂的土颗粒间接地影响了冰的力学性质。
为深入研究高温高含冰量冻土的力学特性与变形机制，以不同含冰量的冻结砂土为研究对象，通过开展-1.5℃下的三轴压缩试验，讨论了围压和含冰量对冻结砂土力学特性的影响，并分析了常规饱和冻土与高含冰量冻土在变形机制上的差异。结果表明：针对砂土提出的“冰砂混合，分层压实，下部补水”的制样方法可制出土颗粒分布均匀的高含冰量饱和冻土试样；高含冰量冻结砂土与饱和冻结砂土的强度和体变差异很大，但不同含冰量的高含冰量冻结砂土的应力-应变关系和体变很接近；不同围压下的67%含冰质量分数冻结砂土均为应变软化型，且随着围压的增大，试样应变软化的程度逐渐降低，体变逐渐由体胀向体缩转化；饱和冻结砂土受力时是由土颗粒、冰和未冻水共同承担；而高含冰量冻结砂土主要由冰直接承担外力，冰中夹杂的土颗粒间接地影响了冰的力学性质。
为研究温度及饱和度对粉质黏土变形特性的影响，利用GDS非饱土三轴测试系统和GDS温控式静/动三轴测试系统对天然含水率下的非饱和土及饱和土进行三轴试验，研究不同温度对其变形参数影响并对比分析。结果表明在不同温度条件下，两种不同饱和度的粉质黏土均表现为应变硬化的特性。两种饱和度的粉质黏土在相同围压下轴向变形量均随温度降低而增加，且饱和土的变形量大于非饱和土。两种饱和度的粉质黏土在相同围压下弹性模量均随温度降低而增加，且在0～-2℃区间变化最剧烈。研究可为季冻区粉质黏土地基中的工程设计及施工提供理论参考。
为研究温度及饱和度对粉质黏土变形特性的影响，利用GDS非饱土三轴测试系统和GDS温控式静/动三轴测试系统对天然含水率下的非饱和土及饱和土进行三轴试验，研究不同温度对其变形参数影响并对比分析。结果表明在不同温度条件下，两种不同饱和度的粉质黏土均表现为应变硬化的特性。两种饱和度的粉质黏土在相同围压下轴向变形量均随温度降低而增加，且饱和土的变形量大于非饱和土。两种饱和度的粉质黏土在相同围压下弹性模量均随温度降低而增加，且在0～-2℃区间变化最剧烈。研究可为季冻区粉质黏土地基中的工程设计及施工提供理论参考。