针对冻结法施工中的平面应变问题，利用改进的安徽理工大学冻土真三轴仪进行平面应变试验，分析冻结粉质黏土在不同小主应力和负温条件下的强度和变形特性，建立基于Weibull分布和Drucker-Prager强度准则的冻结粉质黏土损伤本构模型。理论和试验结果表明：同一温度下，不同小主应力下的应力–应变曲线呈现不同程度的硬化特征。破坏强度随小主应力的增加表现出先增后减的规律，随温度的降低呈线性增长的趋势。建立的非线性莫尔–库仑强度准则可以近似描述冻结粉质黏土的强度随小主应力增大而呈现出的非线性变化特征。不同试验条件下小主应力方向的应变均为膨胀变形，体应变均呈现剪缩的特性。随着小主应力的增大，试样的变形模量呈现先增后减的趋势；当小主应力相同时，其值随温度的降低而增大。当温度相同时，破坏时的中主应力随小主应力的增大同样表现出先增后减的趋势。建立的损伤本构模型可以较好地反映复杂应力路径下小主应力和温度对冻结粉质黏土强度和变形特性的影响。
针对冻结法施工中的平面应变问题，利用改进的安徽理工大学冻土真三轴仪进行平面应变试验，分析冻结粉质黏土在不同小主应力和负温条件下的强度和变形特性，建立基于Weibull分布和Drucker-Prager强度准则的冻结粉质黏土损伤本构模型。理论和试验结果表明：同一温度下，不同小主应力下的应力–应变曲线呈现不同程度的硬化特征。破坏强度随小主应力的增加表现出先增后减的规律，随温度的降低呈线性增长的趋势。建立的非线性莫尔–库仑强度准则可以近似描述冻结粉质黏土的强度随小主应力增大而呈现出的非线性变化特征。不同试验条件下小主应力方向的应变均为膨胀变形，体应变均呈现剪缩的特性。随着小主应力的增大，试样的变形模量呈现先增后减的趋势；当小主应力相同时，其值随温度的降低而增大。当温度相同时，破坏时的中主应力随小主应力的增大同样表现出先增后减的趋势。建立的损伤本构模型可以较好地反映复杂应力路径下小主应力和温度对冻结粉质黏土强度和变形特性的影响。
针对冻结法施工中的平面应变问题，利用改进的安徽理工大学冻土真三轴仪进行平面应变试验，分析冻结粉质黏土在不同小主应力和负温条件下的强度和变形特性，建立基于Weibull分布和Drucker-Prager强度准则的冻结粉质黏土损伤本构模型。理论和试验结果表明：同一温度下，不同小主应力下的应力–应变曲线呈现不同程度的硬化特征。破坏强度随小主应力的增加表现出先增后减的规律，随温度的降低呈线性增长的趋势。建立的非线性莫尔–库仑强度准则可以近似描述冻结粉质黏土的强度随小主应力增大而呈现出的非线性变化特征。不同试验条件下小主应力方向的应变均为膨胀变形，体应变均呈现剪缩的特性。随着小主应力的增大，试样的变形模量呈现先增后减的趋势；当小主应力相同时，其值随温度的降低而增大。当温度相同时，破坏时的中主应力随小主应力的增大同样表现出先增后减的趋势。建立的损伤本构模型可以较好地反映复杂应力路径下小主应力和温度对冻结粉质黏土强度和变形特性的影响。
应变局部化问题是冻土材料破坏的前兆，目前相关研究还较为薄弱。在微极连续体理论框架下，通过考虑温度对相关模型参数的影响，建立了可以模拟冻土应变局部化问题的微极弹塑性数值框架。通过对冻结砂土平面应变试验进行数值分析，发现所建立的数值框架可实现对冻土剪切带产生、发展和形成的全过程模拟，且模拟获得的应力-应变曲线及剪切带破坏形态与试验结果吻合较好；进而探究了温度、端部约束及初始缺陷对剪切带发展规律的影响，发现温度对剪切带倾角和宽度影响较为显著，倾角随温度的降低而逐渐增大，宽度随温度的降低而逐渐加宽，具体剪切带的破坏形态和破坏位置需要综合考虑端部约束及初始缺陷的共同作用；通过对不同有限元网格条件下的冻土应变局部化进行分析，发现粗网格和细网格获得的模拟结果基本一致，说明所建立的数值框架可以基本克服网格依赖性问题。
应变局部化问题是冻土材料破坏的前兆，目前相关研究还较为薄弱。在微极连续体理论框架下，通过考虑温度对相关模型参数的影响，建立了可以模拟冻土应变局部化问题的微极弹塑性数值框架。通过对冻结砂土平面应变试验进行数值分析，发现所建立的数值框架可实现对冻土剪切带产生、发展和形成的全过程模拟，且模拟获得的应力-应变曲线及剪切带破坏形态与试验结果吻合较好；进而探究了温度、端部约束及初始缺陷对剪切带发展规律的影响，发现温度对剪切带倾角和宽度影响较为显著，倾角随温度的降低而逐渐增大，宽度随温度的降低而逐渐加宽，具体剪切带的破坏形态和破坏位置需要综合考虑端部约束及初始缺陷的共同作用；通过对不同有限元网格条件下的冻土应变局部化进行分析，发现粗网格和细网格获得的模拟结果基本一致，说明所建立的数值框架可以基本克服网格依赖性问题。
应变局部化问题是冻土材料破坏的前兆，目前相关研究还较为薄弱。在微极连续体理论框架下，通过考虑温度对相关模型参数的影响，建立了可以模拟冻土应变局部化问题的微极弹塑性数值框架。通过对冻结砂土平面应变试验进行数值分析，发现所建立的数值框架可实现对冻土剪切带产生、发展和形成的全过程模拟，且模拟获得的应力-应变曲线及剪切带破坏形态与试验结果吻合较好；进而探究了温度、端部约束及初始缺陷对剪切带发展规律的影响，发现温度对剪切带倾角和宽度影响较为显著，倾角随温度的降低而逐渐增大，宽度随温度的降低而逐渐加宽，具体剪切带的破坏形态和破坏位置需要综合考虑端部约束及初始缺陷的共同作用；通过对不同有限元网格条件下的冻土应变局部化进行分析，发现粗网格和细网格获得的模拟结果基本一致，说明所建立的数值框架可以基本克服网格依赖性问题。
基于冻结壁在卸载状态下冻结壁-周围土体共同作用的力学模型,利用冻土蠕变时的本构方程,模拟弹塑性力学的平面应变模型,分析人工冻结壁在井筒短段掘砌开挖过程中的力学特性,并推导出冻结壁的厚度计算公式。通过对实际工程的分析计算验证,该计算方法可应用于冻结壁的设计计算。