针对寒区土石坝护坡存在的隆起、错位、坍塌等冻胀破坏问题，以寒区某土石坝护坡工程砂砾料垫层、坝体填土土石混合体为研究对象，开展了低围压下不同温度和含石量的土石坝护坡土石混合体三轴试验，研究了不同围压、温度、含石量对土石混合体力学特性的影响。结果表明：在较低围压作用下，含石量较低试样的应力-应变关系曲线为应变软化型，随着围压增大，试样的应力-应变关系曲线变为应变硬化型；在常温条件下，当围压较低时，不同含石量的试样呈现先剪缩后剪胀的现象，当围压较高时，试样则一直表现为剪缩，且围压越大，剪缩量越大；在不同冻结温度下，土石混合体的体积应变呈现先剪缩后剪胀的变化规律，且试验温度越低，剪胀变形越明显；随着含石量的增加，砾石之间的嵌合作用增强，土石混合体逐渐成为砾石骨架结构，土石混合体的内摩擦角增大而黏聚力减小；温度的降低使得土石混合体试样内部的水逐渐相变成冰，在结冰胶结作用下，土石混合体的内摩擦角和黏聚力都有所增加。

针对寒区土石坝护坡存在的隆起、错位、坍塌等冻胀破坏问题，以寒区某土石坝护坡工程砂砾料垫层、坝体填土土石混合体为研究对象，开展了低围压下不同温度和含石量的土石坝护坡土石混合体三轴试验，研究了不同围压、温度、含石量对土石混合体力学特性的影响。结果表明：在较低围压作用下，含石量较低试样的应力-应变关系曲线为应变软化型，随着围压增大，试样的应力-应变关系曲线变为应变硬化型；在常温条件下，当围压较低时，不同含石量的试样呈现先剪缩后剪胀的现象，当围压较高时，试样则一直表现为剪缩，且围压越大，剪缩量越大；在不同冻结温度下，土石混合体的体积应变呈现先剪缩后剪胀的变化规律，且试验温度越低，剪胀变形越明显；随着含石量的增加，砾石之间的嵌合作用增强，土石混合体逐渐成为砾石骨架结构，土石混合体的内摩擦角增大而黏聚力减小；温度的降低使得土石混合体试样内部的水逐渐相变成冰，在结冰胶结作用下，土石混合体的内摩擦角和黏聚力都有所增加。

针对寒区土石坝护坡存在的隆起、错位、坍塌等冻胀破坏问题，以寒区某土石坝护坡工程砂砾料垫层、坝体填土土石混合体为研究对象，开展了低围压下不同温度和含石量的土石坝护坡土石混合体三轴试验，研究了不同围压、温度、含石量对土石混合体力学特性的影响。结果表明：在较低围压作用下，含石量较低试样的应力-应变关系曲线为应变软化型，随着围压增大，试样的应力-应变关系曲线变为应变硬化型；在常温条件下，当围压较低时，不同含石量的试样呈现先剪缩后剪胀的现象，当围压较高时，试样则一直表现为剪缩，且围压越大，剪缩量越大；在不同冻结温度下，土石混合体的体积应变呈现先剪缩后剪胀的变化规律，且试验温度越低，剪胀变形越明显；随着含石量的增加，砾石之间的嵌合作用增强，土石混合体逐渐成为砾石骨架结构，土石混合体的内摩擦角增大而黏聚力减小；温度的降低使得土石混合体试样内部的水逐渐相变成冰，在结冰胶结作用下，土石混合体的内摩擦角和黏聚力都有所增加。

冻土的受力变形特性受温度与围压的影响显著。为描述温度的影响,通过建立冻土三向拉伸强度与温度的非线性关系,并采用平移变换的方法将其考虑到屈服函数中。为描述围压的影响,通过建立潜在强度衰减因子,并将其引入统一硬化参量中,发展得出了考虑围压影响的硬化参量。最终,基于非正交弹塑性模型框架,在平移变换应力空间内建立了能够考虑温度和围压影响的冻土非正交弹塑性本构模型。模型预测结果与冻结粉砂三轴压缩试验结果的对比表明,所建立模型能够模拟不同温度和围压下冻结砂土应力–应变关系。其不仅能够反映冻土峰值抗剪强度随温度降低而增大的温度效应,还能描述围压增大条件下应力应变曲线由剪胀与软化型逐渐转变为剪缩与硬化型的规律。

冻土的受力变形特性受温度与围压的影响显著。为描述温度的影响,通过建立冻土三向拉伸强度与温度的非线性关系,并采用平移变换的方法将其考虑到屈服函数中。为描述围压的影响,通过建立潜在强度衰减因子,并将其引入统一硬化参量中,发展得出了考虑围压影响的硬化参量。最终,基于非正交弹塑性模型框架,在平移变换应力空间内建立了能够考虑温度和围压影响的冻土非正交弹塑性本构模型。模型预测结果与冻结粉砂三轴压缩试验结果的对比表明,所建立模型能够模拟不同温度和围压下冻结砂土应力–应变关系。其不仅能够反映冻土峰值抗剪强度随温度降低而增大的温度效应,还能描述围压增大条件下应力应变曲线由剪胀与软化型逐渐转变为剪缩与硬化型的规律。

冻土的受力变形特性受温度与围压的影响显著。为描述温度的影响,通过建立冻土三向拉伸强度与温度的非线性关系,并采用平移变换的方法将其考虑到屈服函数中。为描述围压的影响,通过建立潜在强度衰减因子,并将其引入统一硬化参量中,发展得出了考虑围压影响的硬化参量。最终,基于非正交弹塑性模型框架,在平移变换应力空间内建立了能够考虑温度和围压影响的冻土非正交弹塑性本构模型。模型预测结果与冻结粉砂三轴压缩试验结果的对比表明,所建立模型能够模拟不同温度和围压下冻结砂土应力–应变关系。其不仅能够反映冻土峰值抗剪强度随温度降低而增大的温度效应,还能描述围压增大条件下应力应变曲线由剪胀与软化型逐渐转变为剪缩与硬化型的规律。

为研究不同因素对天津地铁7号线冻结软黏土力学特性的影响，对人工冻结软黏土进行了不同温度、不同围压以及不同加载速率条件下的三轴压缩试验。结果表明：不同冻结温度、不同围压下冻结软黏土的应力-应变曲线均为应变硬化型；在试验条件下，冻结软黏土的抗压强度与围压、加载速率呈正相关，与冻结负温呈负相关；随着冻结负温的降低，试样破坏模式由鼓胀变形变为局部剪切破坏，围压水平对抗压强度的影响逐渐减小；在试验冻结负温范围内，黏聚力随冻结负温降低而增大，变化范围为0.897～3.281 MPa,内摩擦角随冻结负温降低而减小，变化范围为7.7°～20.6°,两者与冻结负温均有良好的线性关系；采用四种冻土应力-应变关系对实测数据进行拟合，验证了改进Duncan-Chang模型对冻结软黏土的适用性。

为研究不同因素对天津地铁7号线冻结软黏土力学特性的影响，对人工冻结软黏土进行了不同温度、不同围压以及不同加载速率条件下的三轴压缩试验。结果表明：不同冻结温度、不同围压下冻结软黏土的应力-应变曲线均为应变硬化型；在试验条件下，冻结软黏土的抗压强度与围压、加载速率呈正相关，与冻结负温呈负相关；随着冻结负温的降低，试样破坏模式由鼓胀变形变为局部剪切破坏，围压水平对抗压强度的影响逐渐减小；在试验冻结负温范围内，黏聚力随冻结负温降低而增大，变化范围为0.897～3.281 MPa,内摩擦角随冻结负温降低而减小，变化范围为7.7°～20.6°,两者与冻结负温均有良好的线性关系；采用四种冻土应力-应变关系对实测数据进行拟合，验证了改进Duncan-Chang模型对冻结软黏土的适用性。

为研究不同因素对天津地铁7号线冻结软黏土力学特性的影响，对人工冻结软黏土进行了不同温度、不同围压以及不同加载速率条件下的三轴压缩试验。结果表明：不同冻结温度、不同围压下冻结软黏土的应力-应变曲线均为应变硬化型；在试验条件下，冻结软黏土的抗压强度与围压、加载速率呈正相关，与冻结负温呈负相关；随着冻结负温的降低，试样破坏模式由鼓胀变形变为局部剪切破坏，围压水平对抗压强度的影响逐渐减小；在试验冻结负温范围内，黏聚力随冻结负温降低而增大，变化范围为0.897～3.281 MPa,内摩擦角随冻结负温降低而减小，变化范围为7.7°～20.6°,两者与冻结负温均有良好的线性关系；采用四种冻土应力-应变关系对实测数据进行拟合，验证了改进Duncan-Chang模型对冻结软黏土的适用性。

冻土抗剪强度的围压效应是寒区工程建设与冻结法施工工程承载能力分析的基础与前提。随着围压的增大，现有冻土抗剪强度试验结果既有先增大后减小的两阶段试验规律，也有先增大后减小再增大的三阶段试验规律。为描述冻土抗剪强度的特殊规律，该文对土与冰的特性分别进行了分析，认为冻土的抗剪强度所呈现的多阶段发展规律，不仅因为其继承了未冻土的强度特征，还由于冻土中孔隙冰的存在对抗剪强度有特殊的贡献。基于此，该文将冻土抗剪强度分解为反映黏聚摩擦特性的基准强度与由于存在孔隙冰而表现出的特殊贡献强度。通过利用幂函数强度表达式作为冻土的基准强度，并进一步构建描述冻土强化弱化规律的贡献强度，从而发展得出考虑冻土复杂围压效应的三阶段强度准则。对不同类型冻土的两阶段与三阶段试验结果进行的预测表明，所建立的冻土三阶段强度准则能够合理地描述冻土的抗剪强度变化规律。