以昆明地区泥炭质土为研究对象，掺入不同比例的标准硅酸盐水泥制成重塑土样并进行低温环境下单轴抗压试验，研究土样单轴应力应变关系及其抗压强度变化规律。将水泥掺量函数代入指数模型中，引入Riemann-Liouville型分数阶微积分算子，建立改进的冻结改良泥炭质土分数阶指数模型，变换得到不同水泥掺量的应力应变方程组及分数阶导数模型参数。再将温度函数代入指数模型，建立考虑温度和掺量共同影响的分数阶指数模型。运用蒙特卡罗方法计算模型的可靠度，分析模型与参数的相关规律。结果表明，改进的冻结改良泥炭质土本构模型能够较好地描述各水泥掺量和温度下的应力应变趋势，计算值与试验值拟合较好，模型参数较少，便于工程应用。
以昆明地区泥炭质土为研究对象，掺入不同比例的标准硅酸盐水泥制成重塑土样并进行低温环境下单轴抗压试验，研究土样单轴应力应变关系及其抗压强度变化规律。将水泥掺量函数代入指数模型中，引入Riemann-Liouville型分数阶微积分算子，建立改进的冻结改良泥炭质土分数阶指数模型，变换得到不同水泥掺量的应力应变方程组及分数阶导数模型参数。再将温度函数代入指数模型，建立考虑温度和掺量共同影响的分数阶指数模型。运用蒙特卡罗方法计算模型的可靠度，分析模型与参数的相关规律。结果表明，改进的冻结改良泥炭质土本构模型能够较好地描述各水泥掺量和温度下的应力应变趋势，计算值与试验值拟合较好，模型参数较少，便于工程应用。
以昆明地区泥炭质土为研究对象，掺入不同比例的标准硅酸盐水泥制成重塑土样并进行低温环境下单轴抗压试验，研究土样单轴应力应变关系及其抗压强度变化规律。将水泥掺量函数代入指数模型中，引入Riemann-Liouville型分数阶微积分算子，建立改进的冻结改良泥炭质土分数阶指数模型，变换得到不同水泥掺量的应力应变方程组及分数阶导数模型参数。再将温度函数代入指数模型，建立考虑温度和掺量共同影响的分数阶指数模型。运用蒙特卡罗方法计算模型的可靠度，分析模型与参数的相关规律。结果表明，改进的冻结改良泥炭质土本构模型能够较好地描述各水泥掺量和温度下的应力应变趋势，计算值与试验值拟合较好，模型参数较少，便于工程应用。
为研究淤泥质黏土在冻结情况下的力学性能，本文取用上海地区第(4)土层淤泥质黏土重塑后进行单轴抗压强度试验，得到其在不同冻结温度情况下的单轴抗压强度以及弹性模量。研究表明，冻结的淤泥质黏土在受压后主要破坏的是冻土表面，且冻土的单轴抗压强度与弹性模量都与冻结温度呈现很好的线性相关性，随负温的增大而增大。
为研究淤泥质黏土在冻结情况下的力学性能，本文取用上海地区第(4)土层淤泥质黏土重塑后进行单轴抗压强度试验，得到其在不同冻结温度情况下的单轴抗压强度以及弹性模量。研究表明，冻结的淤泥质黏土在受压后主要破坏的是冻土表面，且冻土的单轴抗压强度与弹性模量都与冻结温度呈现很好的线性相关性，随负温的增大而增大。
基于水热变化下的人工冻土力学试验是人工冻结法设计过程中进行合理设计和安全施工的前提和必要条件。通过采用设计正交试验及统计拟合方法，针对海测滩煤矿立井井筒处黄土冻土试样进行不同含水率及冻结温度下抗折强度试验，分析了冻土的挠度-抗折强度变化关系及其力学性能，对比了不同含水率及不同冻结温度下冻土抗折强度变化，并对立井井筒黄土基土在冻结过程中的抗折强度建立了基于冻结温度、含水率变化的预测模型。结果表明，立井井筒处冻土的抗折强度随含水率的增大呈先增加后减小变化，在含水率15%～20%时其抗折强度较大；冻结温度与冻土抗折强度呈近线性关系，温度降低，冻土抗折强度增大；采用冻结法施工时冻结参数选择温度-15℃,含水率20%较为合理。
准确掌握不同冻结温度下的黄土力学性能是人工冻结法设计过程中进行合理设计和安全施工的前提和必要条件。通过设计正交试验及统计拟合，研究了海测滩煤矿立井井筒处黄土冻土试样在不同冻结温度下的三轴压缩力学性能，分析了冻结温度对冻结黄土应力-应变曲线影响，对比了不同冻结温度下冻土内聚力及内摩擦角变化规律，并对立井井筒黄土基土在冻结过程中的内聚力及内摩擦角提出了基于冻结温度变化的预测模型。结果表明，冻结温度对黄土试样三轴压缩力学性质具有明显的影响，黄土试样粘聚力与冻结温度呈线性相关，随着冻结温度的降低而增大，内摩擦角与冻结温度呈指数关系，随着冻结温度的降低先增大，随后趋于稳定。
基于水热变化下的人工冻土力学试验是人工冻结法设计过程中进行合理设计和安全施工的前提和必要条件。通过采用设计正交试验及统计拟合方法，针对海测滩煤矿立井井筒处黄土冻土试样进行不同含水率及冻结温度下抗折强度试验，分析了冻土的挠度-抗折强度变化关系及其力学性能，对比了不同含水率及不同冻结温度下冻土抗折强度变化，并对立井井筒黄土基土在冻结过程中的抗折强度建立了基于冻结温度、含水率变化的预测模型。结果表明，立井井筒处冻土的抗折强度随含水率的增大呈先增加后减小变化，在含水率15%～20%时其抗折强度较大；冻结温度与冻土抗折强度呈近线性关系，温度降低，冻土抗折强度增大；采用冻结法施工时冻结参数选择温度-15℃,含水率20%较为合理。
准确掌握不同冻结温度下的黄土力学性能是人工冻结法设计过程中进行合理设计和安全施工的前提和必要条件。通过设计正交试验及统计拟合，研究了海测滩煤矿立井井筒处黄土冻土试样在不同冻结温度下的三轴压缩力学性能，分析了冻结温度对冻结黄土应力-应变曲线影响，对比了不同冻结温度下冻土内聚力及内摩擦角变化规律，并对立井井筒黄土基土在冻结过程中的内聚力及内摩擦角提出了基于冻结温度变化的预测模型。结果表明，冻结温度对黄土试样三轴压缩力学性质具有明显的影响，黄土试样粘聚力与冻结温度呈线性相关，随着冻结温度的降低而增大，内摩擦角与冻结温度呈指数关系，随着冻结温度的降低先增大，随后趋于稳定。
为获取淮南某矿区土质在人工冻结条件下的力学性质，在不同的温度和含水率条件下，选取淮南某矿区不同深度不同土层进行单轴抗压强度试验和冻胀特性分析。结果表明通过回归分析，含水率和土层深度对于土样冻胀的影响大致相当；人工冻土的力学性质受温度、含水率、土层结构影响较大，随着温度梯度降低，四种土质的单轴强度均有提高；含水率对冻结土的抗压强度整体存在先增大后减小的趋势；-5℃时中砂的抗压强度整体较高，随着温度降低，应力-应变曲线强度特征较其他三种土质发生弱化。研究成果可为淮南矿区施工提供一定参考。