人工冻结法广泛应用于不稳定土层中井筒的建造，准确预测冻土强度是确保冻结法在深地工程建设中安全性与可行性的前提条件与关键保障。随着应力增大，冻土强度具有先增大后减小再增大的规律。为了描述冻土的这一特殊规律，首先，通过围压冻土三轴试验，基于临界状态土力学，得到不同温度下冻土强度准则；然后，分析高应力下冻土压融的原因，引入一个具有明确物理意义的压融系数，建立低温吸力s与应力p之间的关系，得到不同应力下土体冻结特征曲线，最后，建立能考虑高低应力作用下冻土强度准则。研究结果表明：所建立的模型能够合理地描述冻土的强度变化规律；相较于既有的冻土强度准则，本模型物理意义明确，参数简单可测，具有一定的应用价值。
人工冻结法广泛应用于不稳定土层中井筒的建造，准确预测冻土强度是确保冻结法在深地工程建设中安全性与可行性的前提条件与关键保障。随着应力增大，冻土强度具有先增大后减小再增大的规律。为了描述冻土的这一特殊规律，首先，通过围压冻土三轴试验，基于临界状态土力学，得到不同温度下冻土强度准则；然后，分析高应力下冻土压融的原因，引入一个具有明确物理意义的压融系数，建立低温吸力s与应力p之间的关系，得到不同应力下土体冻结特征曲线，最后，建立能考虑高低应力作用下冻土强度准则。研究结果表明：所建立的模型能够合理地描述冻土的强度变化规律；相较于既有的冻土强度准则，本模型物理意义明确，参数简单可测，具有一定的应用价值。
人工冻结法广泛应用于不稳定土层中井筒的建造，准确预测冻土强度是确保冻结法在深地工程建设中安全性与可行性的前提条件与关键保障。随着应力增大，冻土强度具有先增大后减小再增大的规律。为了描述冻土的这一特殊规律，首先，通过围压冻土三轴试验，基于临界状态土力学，得到不同温度下冻土强度准则；然后，分析高应力下冻土压融的原因，引入一个具有明确物理意义的压融系数，建立低温吸力s与应力p之间的关系，得到不同应力下土体冻结特征曲线，最后，建立能考虑高低应力作用下冻土强度准则。研究结果表明：所建立的模型能够合理地描述冻土的强度变化规律；相较于既有的冻土强度准则，本模型物理意义明确，参数简单可测，具有一定的应用价值。
人工冻结法广泛应用于不稳定土层中井筒的建造，准确预测冻土强度是确保冻结法在深地工程建设中安全性与可行性的前提条件与关键保障。随着应力增大，冻土强度具有先增大后减小再增大的规律。为了描述冻土的这一特殊规律，首先，通过围压冻土三轴试验，基于临界状态土力学，得到不同温度下冻土强度准则；然后，分析高应力下冻土压融的原因，引入一个具有明确物理意义的压融系数，建立低温吸力s与应力p之间的关系，得到不同应力下土体冻结特征曲线，最后，建立能考虑高低应力作用下冻土强度准则。研究结果表明：所建立的模型能够合理地描述冻土的强度变化规律；相较于既有的冻土强度准则，本模型物理意义明确，参数简单可测，具有一定的应用价值。
冻土本构模型对于分析寒区岩土工程的安全和稳定性至关重要。低温吸力理论可以在物理层面解释温度对冻土力学特性产生影响的机理，且基于该理论所建立的冻土本构模型能实现融土和冻土本构关系的统一，所以近年来低温吸力理论受到越来越多的关注。本文首先通过分析饱和冻土中冰-水界面的表面张力作用，在低温吸力理论的基础上提出了低温粒间吸力的概念，并基于Clapeyron方程建立了低温粒间吸力与温度的关系式以及饱和冻土的有效应力公式。其次，针对多种类型的饱和冻土开展了温控侧限压缩试验和三轴剪切试验，发现低温粒间吸力对冻土力学特性的影响可以归结为其对冻土表观超固结性的影响，即冻土的表观超固结程度随低温粒间吸力的增大而增强。根据试验规律，建立了冻土表观前期固结压力和抗剪强度计算公式。最后，将以上所建立的冻土有效应力公式、前期固结压力公式和强度公式与超固结融土的统一硬化本构理论（即UH模型理论）结合，提出了一个新的冻土热力耦合弹塑性本构模型。使用该模型模拟冻土侧限压缩试验、单轴压缩试验和三轴剪切试验，发现其能合理描述冻土在不同温度和围压下的应力-应变关系，且计算结果与试验数据符合良好。
冻土本构模型对于分析寒区岩土工程的安全和稳定性至关重要。低温吸力理论可以在物理层面解释温度对冻土力学特性产生影响的机理，且基于该理论所建立的冻土本构模型能实现融土和冻土本构关系的统一，所以近年来低温吸力理论受到越来越多的关注。本文首先通过分析饱和冻土中冰-水界面的表面张力作用，在低温吸力理论的基础上提出了低温粒间吸力的概念，并基于Clapeyron方程建立了低温粒间吸力与温度的关系式以及饱和冻土的有效应力公式。其次，针对多种类型的饱和冻土开展了温控侧限压缩试验和三轴剪切试验，发现低温粒间吸力对冻土力学特性的影响可以归结为其对冻土表观超固结性的影响，即冻土的表观超固结程度随低温粒间吸力的增大而增强。根据试验规律，建立了冻土表观前期固结压力和抗剪强度计算公式。最后，将以上所建立的冻土有效应力公式、前期固结压力公式和强度公式与超固结融土的统一硬化本构理论（即UH模型理论）结合，提出了一个新的冻土热力耦合弹塑性本构模型。使用该模型模拟冻土侧限压缩试验、单轴压缩试验和三轴剪切试验，发现其能合理描述冻土在不同温度和围压下的应力-应变关系，且计算结果与试验数据符合良好。
冻土本构模型对于分析寒区岩土工程的安全和稳定性至关重要。低温吸力理论可以在物理层面解释温度对冻土力学特性产生影响的机理，且基于该理论所建立的冻土本构模型能实现融土和冻土本构关系的统一，所以近年来低温吸力理论受到越来越多的关注。本文首先通过分析饱和冻土中冰-水界面的表面张力作用，在低温吸力理论的基础上提出了低温粒间吸力的概念，并基于Clapeyron方程建立了低温粒间吸力与温度的关系式以及饱和冻土的有效应力公式。其次，针对多种类型的饱和冻土开展了温控侧限压缩试验和三轴剪切试验，发现低温粒间吸力对冻土力学特性的影响可以归结为其对冻土表观超固结性的影响，即冻土的表观超固结程度随低温粒间吸力的增大而增强。根据试验规律，建立了冻土表观前期固结压力和抗剪强度计算公式。最后，将以上所建立的冻土有效应力公式、前期固结压力公式和强度公式与超固结融土的统一硬化本构理论（即UH模型理论）结合，提出了一个新的冻土热力耦合弹塑性本构模型。使用该模型模拟冻土侧限压缩试验、单轴压缩试验和三轴剪切试验，发现其能合理描述冻土在不同温度和围压下的应力-应变关系，且计算结果与试验数据符合良好。
冀西北地区属于寒旱地区，路基边坡土体常年处于高吸力非饱和状态，经历冻融循环后其强度与稳定性发生衰减。以张家口延崇高速沿线路基边坡土为研究对象，通过非饱和三轴试验，研究不同冻融循环条件下高吸力非饱和土的强度变化规律。试验结果表明：随着冻融循环次数的增加，孔隙率的变化分为波动和相对稳定两个阶段；土水特征曲线的变化相应呈现两个阶段，即随着冻融次数的增加，在第3次循环后土样含水率达到峰值，随后含水率的变化趋于平缓；冻融循环对峰值应力的影响也可以分成两个阶段，即循环次数在0～3次时峰值应力受孔隙率影响较大，循环次数在3次以上时峰值应力受基质吸力影响较大；在高吸力条件下，随基质吸力的升高路基土峰值应力逐渐升高，但试件的延性逐渐减小，破坏形式均为脆性剪切破坏。
冀西北地区属于寒旱地区，路基边坡土体常年处于高吸力非饱和状态，经历冻融循环后其强度与稳定性发生衰减。以张家口延崇高速沿线路基边坡土为研究对象，通过非饱和三轴试验，研究不同冻融循环条件下高吸力非饱和土的强度变化规律。试验结果表明：随着冻融循环次数的增加，孔隙率的变化分为波动和相对稳定两个阶段；土水特征曲线的变化相应呈现两个阶段，即随着冻融次数的增加，在第3次循环后土样含水率达到峰值，随后含水率的变化趋于平缓；冻融循环对峰值应力的影响也可以分成两个阶段，即循环次数在0～3次时峰值应力受孔隙率影响较大，循环次数在3次以上时峰值应力受基质吸力影响较大；在高吸力条件下，随基质吸力的升高路基土峰值应力逐渐升高，但试件的延性逐渐减小，破坏形式均为脆性剪切破坏。
冀西北地区属于寒旱地区，路基边坡土体常年处于高吸力非饱和状态，经历冻融循环后其强度与稳定性发生衰减。以张家口延崇高速沿线路基边坡土为研究对象，通过非饱和三轴试验，研究不同冻融循环条件下高吸力非饱和土的强度变化规律。试验结果表明：随着冻融循环次数的增加，孔隙率的变化分为波动和相对稳定两个阶段；土水特征曲线的变化相应呈现两个阶段，即随着冻融次数的增加，在第3次循环后土样含水率达到峰值，随后含水率的变化趋于平缓；冻融循环对峰值应力的影响也可以分成两个阶段，即循环次数在0～3次时峰值应力受孔隙率影响较大，循环次数在3次以上时峰值应力受基质吸力影响较大；在高吸力条件下，随基质吸力的升高路基土峰值应力逐渐升高，但试件的延性逐渐减小，破坏形式均为脆性剪切破坏。