冻土易受外界温度和荷载变化的影响而变形，寒区工程建筑的破坏多是由冻土地基融沉与压缩变形引起的，这不仅对建筑物的安全性构成巨大威胁，而且增加后期维护成本。冻土变形与孔隙水压力密切相关，目前针对冻土孔隙水压力研究已有许多成果，但关于变载条件下的冻土孔压响应研究较少。本研究以石英粉为研究对象展开冻土压缩试验。在试验过程中，冻结试样的温度梯度保持稳定，监测其在荷载逐级施加下的变形过程以及不同层位处的孔压变化。研究结果表明：饱和冻结石英粉在逐级施加上覆荷载过程中，孔隙水压力迅速增大、逐渐升高至峰值后在波动中消散，整体呈缓慢消散状态；试样温度越高，初始干密度越小，相同位置的孔隙水压力峰值越大；冻结状态试样的孔隙水压力峰值随测试深度的增加而增大，冻土的变形呈增大趋势，且随荷载的逐级增加而减小；试样变形与孔隙水压力之间存在正线性关系。
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蠕变是冻土区铁路路基变形的关键影响因素之一，常通过分级加载蠕变试验来研究冻土蠕变特性。通过曲线拟合方法标定蠕变模型参数前，常需要将冻土分级加载蠕变试验数据通过“陈氏法”转化为分别加载蠕变试验数据，转化过程较为繁琐。以时间硬化蠕变（Time Hardening Creep,THC）模型为例，对THC模型公式执行与“陈氏法”相逆的操作，推导出了THC模型的分级加载形式。基于此分级加载蠕变模型公式，可直接利用分级加载单轴蠕变试验数据，通过曲线拟合快速标定参数。另外，提供了不同时间单位和应力单位下THC模型参数的变换关系，无需曲线拟合，根据时间和应力单位变化前的参数即可直接标定单位变化后的变换参数。在-0.5、-2.0℃条件下对粗粒土进行了分级加载单轴蠕变试验，基于分级加载THC模型标定了参数，并用拟合参数和变换参数预测了经“陈氏法”转化后的分别加载数据，两种参数预测的相关系数均超过0.9。提出的分级加载THC模型和不同单位下的参数变换关系简化了参数标定流程，实现了参数的快速标定，为冻土地区铁路路基工程的设计和数值模拟提供了有效支持。
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