本文以一种冻结标准砂为研究对象，基于三轴压缩和蠕变试验结果提出了适用于蠕变条件的强度参数获取方法。使用相同应变速率和不同围压条件下的压缩试验结果，得到了冻土强度包络线的形状参数；结合压缩和蠕变条件下平面应变试验得到的剪切带倾角数据验证了通过压缩试验结果确定蠕变条件下强度包络线形状参数的有效性；使用相同围压不同轴向压力下的蠕变试验结果分析得到了表征强度包络线位置的粘聚力衰减函数。结合本文获取的强度包络线参数计算分析表明，冻土蠕变发展过程中出现的三个不同蠕变阶段主要取决于强度包络线与应力状态点的相对位置，即：强度包络线位置高于、接近以及低于应力状态点的三种状态对应于蠕变速率发展的衰减、匀速以及急剧增大三个阶段。

2016年11月25日新疆阿克陶县木吉乡发生Ms6. 7地震,发震构造为公格尔山拉张系北端的木吉断裂,断裂总长度超过100km,以右旋走滑为主兼有一定的拉张分量。文章在对震区进行了初步的地震地质灾害调查,总结砂土液化和地裂缝在高原季节性冻土地区的分布及发育特点的基础上,发现:1)在研究区Ⅰ维日麻村的砂土液化主要沿原有泉眼或沿地裂缝发育,沿泉眼形成的砂土液化其喷砂锥的覆盖面积达36.1m2,占总液化面积的60%,研究区Ⅱ布拉克村的砂土液化则主要是沿草甸的根系喷出,在地表形成大面积的最新涌水结冻特征;2)对研究区Ⅱ布拉克村地裂缝的深度进行统计,反演出区域冻土层厚度,结合探槽揭露的地层剖面,推断冻土层发生大面积地裂缝是因为地震引起冻土层下部融土层发生砂土液化导致土层变形失稳,从而使冻土层发生形变产生一系列规律性的地裂缝。

为探究砂土、粉土在多年冻土区的融沉特性，选取含水率、干密度、超塑含水率、融沉系数为融沉分级的判定指标，建立Fisher判别分析模型对土样进行融沉等级的判定。得出结论：1)单因素分析可见土样含水率、干密度以及超塑含水率分别与土样融沉系数之间关系R2>0.7;2)土样的融沉等级主要取决于多因素之间相互作用的结果，以多因素分析结果得出，土样多因素与融沉系数之间关系R2>0.82;3)Fisher判别法恰好具有对多因素同时分析的优势，结果表明Fisher判别分析法提高了判别等级，使融沉等级的结果判别更准确。可在多年冻土区管道地基土含水量过大的情况下，提供可行、快捷的判定方法，同时为多年冻土区冻土融沉等级的判定提供参考。

为研究冻融循环下纤维改良粉砂土路基的含水率、干密度、纤维掺量对土体热物理学特性的影响规律，通过开展室内导热系数测试试验，测得不同含水率、干密度、纤维掺量改良粉砂土的导热系数，分析不同因素对改良粉砂土导热系数的影响。结果表明，在干密度、纤维掺量以及冻融次数相同的情况下，改良路基土的导热系数随含水率的增大呈非线性增长，且当含水率超过12%时，增长速率减小，试验范围内导热系数为0.39～1.32 W/（m·K）;在含水率、纤维掺量以及冻融次数相同的情况下，改良路基土的导热系数随干密度的增大呈指数增长，且当干密度超过1.9 g/cm3时，增长速率减小，试验范围内导热系数为0.45～1.87 W/（m·K）;在含水率、干密度以及冻融次数相同的情况下，改良路基土的导热系数随纤维掺量的增大线性减小，试验范围内导热系数为0.59～1.3 W/（m·K）;在含水率、干密度以及纤维掺量相同的情况下，改良路基土的导热系数随冻融循环次数的增大线性减小，试验范围内导热系数在0.48～1.01 W/（m·K）。研究成果可为西部粉砂土分布地区工程建设提供参考。

针对不同深度的冻土导致路基同一断面阴阳坡产生横向的沉降差问题,将经过冻融循环试验后的粉砂土进行固结压缩试验,并运用Abaqus软件将试验结果代入作为边界条件,进行路基阴阳坡沉降模拟,通过路基差异沉降及变坡率判断路基的稳定性。根据试验和有限元仿真分析结果,对吉林省松原市石化大街路基两侧边坡采用掺入泥炭的粘性土进行覆盖保温、沿道路路基纵向定距设置通风管的方法,可以有效防止路面因路基横向差异产生的沉降而发生破坏。

为研究冻土电阻率与温度的关系,采用自制电阻测量装置,对不同温度的砂土和黏土试样进行了电阻测试。结果表明,当温度大于0℃时,土的电阻率变化不大;当温度小于0℃时,土的电阻率随温度的下降而明显上升。出现这种现象的原因在于,当温度降低至0℃以下时,土中水分随温度的降低将逐渐部分或全部冻结为冰,而冰的电阻率大于液态水的电阻率。此外,冻土的电阻率还与土的类型有关,在干密度、含水量、温度均相同的条件下,砂土的电阻率大于黏土的电阻率。

通过对泥浆制样法制备的冻结粉质砂土的单轴压缩试验,系统地研究了冻结砂土在一个宽泛应变率以及含水率范围内的单轴压缩破坏应变特性和线弹模量特性。结果表明:随着应变率的增加,当含水率为12.0%,破坏应变逐渐增大;当含水率在16.7%24.0%范围内时,破坏应变先增大后减小;当含水率大于等于30.6%时,破坏应变逐渐减小,3种情况下破坏应变最终都逐渐趋于稳定。破坏应变随含水率增加而先急剧增大到一个最大值,然后急剧减小,当含水率超过41.5%时,基本趋于冰的破坏应变。线弹模量先随着应变率的增大而非线性增大到一个最大值,然后应变率的继续增大使线弹模量逐渐减小,线弹模量与应变率的关系满足二次抛物函数规律。在温度为-2.0℃,应变率小于4.67×10-3 s-1的条件下,线弹模量随着含水率的增大而非线性增大,直至最后趋于冰的线弹模量;而在大于等于该应变率的条件下,随着含水率的增大,线弹模量先增大到一个最大值,然后减小趋于冰的线弹模量。当温度为-5.0℃时,类似的应变率临界值为1.00×10-2 s-1。