对冻结岩土介质力学响应的研究是保障寒区土建工程安全及地质灾害防治的重点内容。论文通过对寒区建设中常见的冰、冰石混合物、冻土和冻土石混合体开展巴西劈裂加载下的声发射特征研究，分析了4种介质加载过程中的裂纹开裂模式、声发射能量演化和声发射b值特征。结果表明：(1)冰石混合物和冻土石混合体中的劈裂裂纹较冰和冻土曲折，存在绕石现象；(2)冰石混合物中冰石界面附近的裂纹多发育于靠近块石的冰中，且其强度和声发射能量明显大于纯冰试样；(3)冻土石混合体的裂纹主要由冻土裂纹和土石界面裂纹构成，该试验条件下冻土石界面仍然是最薄弱部位，导致冻土石混合体的声发射能量弱于冻土试样；(4)冰和冰石混合物劈裂加载的声发射能量峰值对应加载力峰值，呈现明显的单峰特征，冻土和冻土石混合体的声发射能量峰值较加载力峰值存在滞后现象，且存在多峰特征；(5)4种介质的声发射b值随加载力先上升后下降的变化而表现为先减小后增大的趋势，且冻土石混合体加载力峰后阶段的b值波动大于其他三者，反映出峰后阶段土石界面开裂与冻土开裂的交替扩展触发了不同能量的声发射活动。
对冻结岩土介质力学响应的研究是保障寒区土建工程安全及地质灾害防治的重点内容。论文通过对寒区建设中常见的冰、冰石混合物、冻土和冻土石混合体开展巴西劈裂加载下的声发射特征研究，分析了4种介质加载过程中的裂纹开裂模式、声发射能量演化和声发射b值特征。结果表明：(1)冰石混合物和冻土石混合体中的劈裂裂纹较冰和冻土曲折，存在绕石现象；(2)冰石混合物中冰石界面附近的裂纹多发育于靠近块石的冰中，且其强度和声发射能量明显大于纯冰试样；(3)冻土石混合体的裂纹主要由冻土裂纹和土石界面裂纹构成，该试验条件下冻土石界面仍然是最薄弱部位，导致冻土石混合体的声发射能量弱于冻土试样；(4)冰和冰石混合物劈裂加载的声发射能量峰值对应加载力峰值，呈现明显的单峰特征，冻土和冻土石混合体的声发射能量峰值较加载力峰值存在滞后现象，且存在多峰特征；(5)4种介质的声发射b值随加载力先上升后下降的变化而表现为先减小后增大的趋势，且冻土石混合体加载力峰后阶段的b值波动大于其他三者，反映出峰后阶段土石界面开裂与冻土开裂的交替扩展触发了不同能量的声发射活动。
对冻结岩土介质力学响应的研究是保障寒区土建工程安全及地质灾害防治的重点内容。论文通过对寒区建设中常见的冰、冰石混合物、冻土和冻土石混合体开展巴西劈裂加载下的声发射特征研究，分析了4种介质加载过程中的裂纹开裂模式、声发射能量演化和声发射b值特征。结果表明：(1)冰石混合物和冻土石混合体中的劈裂裂纹较冰和冻土曲折，存在绕石现象；(2)冰石混合物中冰石界面附近的裂纹多发育于靠近块石的冰中，且其强度和声发射能量明显大于纯冰试样；(3)冻土石混合体的裂纹主要由冻土裂纹和土石界面裂纹构成，该试验条件下冻土石界面仍然是最薄弱部位，导致冻土石混合体的声发射能量弱于冻土试样；(4)冰和冰石混合物劈裂加载的声发射能量峰值对应加载力峰值，呈现明显的单峰特征，冻土和冻土石混合体的声发射能量峰值较加载力峰值存在滞后现象，且存在多峰特征；(5)4种介质的声发射b值随加载力先上升后下降的变化而表现为先减小后增大的趋势，且冻土石混合体加载力峰后阶段的b值波动大于其他三者，反映出峰后阶段土石界面开裂与冻土开裂的交替扩展触发了不同能量的声发射活动。
对冻结岩土介质力学响应的研究是保障寒区土建工程安全及地质灾害防治的重点内容。论文通过对寒区建设中常见的冰、冰石混合物、冻土和冻土石混合体开展巴西劈裂加载下的声发射特征研究，分析了4种介质加载过程中的裂纹开裂模式、声发射能量演化和声发射b值特征。结果表明：(1)冰石混合物和冻土石混合体中的劈裂裂纹较冰和冻土曲折，存在绕石现象；(2)冰石混合物中冰石界面附近的裂纹多发育于靠近块石的冰中，且其强度和声发射能量明显大于纯冰试样；(3)冻土石混合体的裂纹主要由冻土裂纹和土石界面裂纹构成，该试验条件下冻土石界面仍然是最薄弱部位，导致冻土石混合体的声发射能量弱于冻土试样；(4)冰和冰石混合物劈裂加载的声发射能量峰值对应加载力峰值，呈现明显的单峰特征，冻土和冻土石混合体的声发射能量峰值较加载力峰值存在滞后现象，且存在多峰特征；(5)4种介质的声发射b值随加载力先上升后下降的变化而表现为先减小后增大的趋势，且冻土石混合体加载力峰后阶段的b值波动大于其他三者，反映出峰后阶段土石界面开裂与冻土开裂的交替扩展触发了不同能量的声发射活动。
应用混合物连续介质理论,考虑了土颗粒骨架、冰、水三相介质,选取土颗粒位移、孔隙水位移、孔隙水压和孔隙冰压为基本变量,采用Bishop有效应力原理,建立了饱和冻土多孔介质的弹性波弥散方程。经理论推导,给出了饱和冻土中弹性波的传播速度及衰减的解析表达式。通过数值算例,探讨了饱和冻土中两种压缩波(Pl波和P2波)及剪切波(S波)的波速和衰减与频率和孔隙率、含冰量等土参数的关系。通过参数分析研究了饱和冻土中3种体波的传播特性。
【中文摘要】结合已有关于冻结缘特性的实验和理论研究成果，借助非线性科学中关于"斑图"动力学机制的研究思想和方法，分析现有资料并补充实验，认识单个冰透镜体生成、生长的规律，确定冻结相变区析冰所形成的"斑图"结构的分形几何特征。利用重整化群方法，通过构造适当的标度变换，探讨冰透镜体"斑图"结构形成和发展的动力学理论机制，研究控制参量与宏观外部影响因素之间的关系。土冻结过程中析冰"斑图"发育的动力学机制是冻土科学一个关键性的理论问题，是建立土体冻结过程本构理论的基础。本项研究有助于全面理解正冻土中水-热与相变的耦合过程，对多年冻土地区特殊地貌形成过程的认识，对保证寒区工程建筑物的顺利施工和安全运营，并减小对冻土环境的影响等具有基础性的意义。
2005-01在连续统力学的混合物理论框架下研究了冻土的力学 热学性质 ,建立了相应的本构关系 .以此为基础 ,首先给出了层冰形成的一个判别准则 ,研究了孔隙率对冻胀量的影响 ,所得规律能很好地解释已有试验结果 .其次 ,推导出控制冻土水热迁移过程的场方程为具有可动边界的非线性Burgers型方程 ,这一发现为研究土体冻结过程中的非线性效应提供了理论基础 .