当前泥炭所揭示的区域古植被、古气候与环境变化相关工作已广泛开展，然而对于泥炭地本身演化的研究却很少涉及，尤其是对于大兴安岭北部多年冻土泥炭地演化及其影响因素仍不清晰，阻碍了人们对这一特殊类型泥炭地历史动态和未来发展趋势的认知。为此基于大兴安岭北部多年冻土泥炭岩芯孢粉证据，利用AMS14C测年技术，重建了区域3500 cal a BP以来植被与气候历史，并与其他古气候指标进行对比，从而揭示区域泥炭地演化及其影响因素。结果表明：3500—2900 cal a BP植被以松属、喜暖乔木及水龙骨科为主，气候温暖湿润成为泥炭孕育期；2900—2250 cal a BP植被以松属、喜暖乔木及蒿属为主，气候温暖潮湿成为泥炭发育启动期；2250—1650 cal a BP植被以松属、桦属及水龙骨科为主，气候寒冷湿润成为泥炭发育旺盛期；1650—1150 cal a BP植被以松属和蒿属为主，气候寒冷干燥成为泥炭发育减缓和停滞期；1150—750 cal a BP阔叶林和湿地植被扩张，气候温暖湿润成为泥炭发育再次启动期，完成由富营养沼泽到中营养沼泽类型的转变；750 cal a B...

在寒区工程施工中，冻土不可避免地会承受压-剪耦合荷载的作用。为了研究冻土在压-剪耦合冲击加载下的力学性能及其能量演化规律，设计了4种不同倾角（0°、3°、5°和7°）的冻土试样，并利用分离式霍普金森压杆在3组不同冻结温度（-23、-15、-7℃）下对其进行冲击实验。结果表明：压-剪耦合冲击加载下冻土的破坏过程可以分为弹性阶段、塑性阶段和破坏阶段；随着温度由-23℃升至-7℃，0°倾角下冻土的抗压强度下降了41.4%，表现出明显的温度敏感性，而当倾角由0°增加至7°时，-23℃下冻土的抗压强度降低了21.0%，表现出一定的加载路径依赖性；冻土的破坏面随着温度降低不断向外扩展；冻土的破坏过程伴随着能量积累、耗散和释放，且能量耗散密度随着温度的升高和倾角的增加而降低。

在高温、高含冰量多年冻土区，普通路基受多年冻土退化的影响而产生显著的沉降变形，需要对它们增设块石护坡、热棒等冷却措施进行补强以提升路基的热、力学稳定性。为评价不同类型措施的补强效果以及路基补强后的力学稳定性，基于青藏铁路多年冻土区沿线6个经过补强的监测断面，通过分析历史变形数据评价块石护坡–热棒复合措施及单一块石护坡措施的补强效果，然后利用Verhulst模型和指数曲线法演化分析其中3个变形较大的断面的沉降过程，以评价其长期力学稳定性。结果显示：普通路基在增设块石护坡–热棒复合措施或单一块石护坡措施之后，变形速率会有效减缓，而复合措施补强效率更快，效果更显著。在存在含土冰层的多年冻土区，采用复合措施进行补强可以显著提升路基的力学稳定性，而单一块石护坡措施可以一定程度上减缓路基变形速率，但对路基长期力学稳定性的提升能力相对较弱。此外，在路基左右两侧铺设不同厚度的块石护坡层可以缓解阴阳坡效应。研究旨在加深对多年冻土区路基补强措施强化效果的认识，为路基的维护与补强提供科学依据。

拟建川藏铁路沿线广泛分布季节性粗颗粒冻土,该类土质边坡稳定性问题突出,有必要探讨此类边坡的自然演化特征及其规律。本文针对粗颗粒土边坡在降雨-日晒-冻融循环条件下的变化规律,开展了单一要素和多要素组合条件下的试验研究。研究表明,对于初始坡度较陡的粗颗粒土边坡,在自然降雨-日晒作用下,边坡会向自然稳定坡度发展演化。反复冻融作用下,坡面土体冻胀融沉,产生残余变形,冻胀量约为冻结深度的0.09～0.1倍,残余变形量约为冻结深度的0.052～0.062倍,坡面土体含水率增加2%～3%。反复冻融后坡面土体结构变松散,空隙增多,密实度降低,松散土体在降雨条件下易流失,坡体向后退化。季节性冻土区粗颗粒土边坡自然演化特征表现为:降雨-日晒作用→边坡趋于稳定→冻融作用→坡面土体变松散→降雨冲刷→坡面后退→更深处土体冻融。该过程随季节变化反复进行,边坡逐年后退。

在南祁连盆地木里坳陷钻遇中国陆域第一例天然气水合物实物样品。通过对木里冻土区钻遇水合物区域(DK井区)第四纪沉积物及邻区湖相沉积物中可溶有机质开展有机地球化学分析,发现DK井区浅地表沉积物中明显存在热解成因的可溶有机质,而邻区老人湖湖相沉积物中可溶有机质以高等植物输入为主。与区内烃源岩对比,热解成因的可溶有机质主要来源于中侏罗世烃源岩,晚三叠世尕勒得寺组烃源岩也有一定的贡献。结合该区水合物气源研究成果,DK井区沉积物中可溶有机质与形成水合物的烃类气体可能属于同源,侏罗纪、三叠纪烃源岩热演化生成的烃类能够沿断裂、砂岩裂隙等通道向上运移或渗漏至浅地表,其中甲烷、重烃气等轻质组分能够在稳定带内与地层水结合形成天然气水合物。木里地区第四纪沉积物中可溶有机质的来源解析能够为天然气水合物的勘探提供新的视角。

利用大量的古多年冻土遗迹和古冰缘现象,并佐以古冰川、孢粉及动物化石等资料,重建了20ka以来中国多年冻土演化进程.结果表明,在末次冰期最盛期（LGM,或末次多年冻土最大期LPMax）,中国多年冻土面积达到了5.3×10～6～5.4×10～6km2（现今中国多年冻土面积的3倍多）,而全新世大暖期（HMP,或末次多年冻土最小期LPMin）,中国多年冻土面积曾缩减至0.80×10～6～0.85×10～6km2（约为现今中国多年冻土面积的50%）.按照古冻土遗迹的年代及分布等特征,在确定LGM和HMP两个主要时段的冻土格局基础上,将20ka以来中国多年冻土演化进程划分为7个阶段:晚更新世LGM（20000～10800a BP）多年冻土强烈扩展,达到LPMax;早全新世气候剧变期（10800至8500～7000a BP）多年冻土较稳定但相对缩减阶段;中全新世HMP（8500～7000至4000～3000a BP）多年冻土强烈退化阶段,多年冻土缩减到LPMin;晚全新世新冰期（4000～3000至1000a BP）冻土扩展阶段;晚全新世中世纪暖期（100...

为了掌握高海拔多年冻土区露天煤矿边坡形成后的水分变化规律,明晰其对边坡稳定性的影响特征,依托青海木里聚乎更矿区露天煤矿矿坑开挖过程,运用调查和监测的方法分析了采场边坡的水冰环境。调查分析结果表明,矿区内分布着连续的厚度不等的多年冻土(岩)层,矿坑开挖切割不同岩性的冻结地层而形成多种类型的边坡,由于边坡地层岩性和结构的差异而使岩体含冰特征体现出较大不同。原始冻结岩土体因开挖形成边坡而使其温度与水分环境发生了显著变化,边坡表面地层由温度和水分稳定态转化为温度与水分敏感态,即逐渐由多年冻土(岩)层转化为季节冻土(岩)层,在水分和温度的双重因素作用下,边坡岩体的水冰环境在不断地发生着复杂的变化。通过地层温度和水冰环境的调查与分类概化,可为研究岩体的真实冻融劣化规律及边坡稳定性演化规律提供科学基础。

为进一步研究高寒冻土区路基变形破坏演化过程,以漠北公路K6+200断面处的高温高含冰量冻土区路基和K8+200断面处的低温高含冰量冻土区路基为研究对象,在路基不同部位和路基下不同深度处土体埋设温度传感器和变形传感器,研究了高纬度、高寒冻土区不同冻土条件下路基实测温度和变形演化过程及其特征。研究结果表明:在高温高含冰量冻土区,在公路建成2年后,路基下出现了明显的融化盘偏移现象,新建宽幅路基呈现出明显的横向不均匀变形特性,路基下形成了2个融化盘,其中一个明显向路基坡脚处偏移,左坡脚和路中冻土上限明显下降了3～4m,路基下原天然地表处沉降达4～9cm,而路肩处冻土上限基本保持稳定;在低温高含冰量冻土区,在保证一定路基高度的条件下,除了建成初期路基土体存在一定的变形(工后沉陷)外,由路基下多年冻土不均匀融化导致的变形很小,因此,在低温冻土区公路路基稳定性相对较好。可见,研究结论进一步阐释了高温冻土区路基、路面变形严重的成因,为高纬度、高寒冻土区路面结构抗融沉破坏设计和病害防治提供了参考,揭示了高温多年冻土区路基纵裂、沉陷等不均匀变形破坏的特征和成因,相比高温多年冻土区,在保证一定路基高度下低温...