为研究季节性冻土区扩底桩锚固特性,采用决定系数对水-热-力耦合模型的合理性进行评价,对比分析单向冻结条件下扩底桩和直桩的冻拔变形、切向冻胀力、锚固力和锚固因子.结果表明,模型计算得到的冻拔量及冻结深度规律与试验数据基本一致,验证了模型的正确性和可靠性.冻结过程中,扩大头所产生的最大锚固力较直桩相同部位所产生的最大摩阻力提升140%.为衡量扩底桩锚固性能,将扩大头的锚固力与切向冻胀力的比值定义为抗冻拔锚固因子,扩底桩锚固因子随冻结深度的变化规律近似于指数分布,直桩锚固因子呈线性变化.

为研究季节性冻土区扩底桩锚固特性,采用决定系数对水-热-力耦合模型的合理性进行评价,对比分析单向冻结条件下扩底桩和直桩的冻拔变形、切向冻胀力、锚固力和锚固因子.结果表明,模型计算得到的冻拔量及冻结深度规律与试验数据基本一致,验证了模型的正确性和可靠性.冻结过程中,扩大头所产生的最大锚固力较直桩相同部位所产生的最大摩阻力提升140%.为衡量扩底桩锚固性能,将扩大头的锚固力与切向冻胀力的比值定义为抗冻拔锚固因子,扩底桩锚固因子随冻结深度的变化规律近似于指数分布,直桩锚固因子呈线性变化.

气候变暖改变了多年冻土活动层的水热状态和物理特性，降低了斜坡的稳定性。目前多年冻土斜坡的稳定性分析多采用极限平衡方法，然而这种方法难以分析活动层水分场、温度场、应力场和位移场及其耦合效应下的斜坡稳定性。因此，将Mohr-Coulomb准则整合加入到冻土热-水-力模型之中，建立了多年冻土斜坡的热水力耦合模型(coupled thermo-hydro-mechanical model, THM),定量分析了夏季极端高温对多年冻土斜坡稳定性的影响。为了验证模型的有效性，选择了青藏高原东部多年冻土区某一滑坡为研究对象，通过构建极限平衡模型和THM模型计算了其稳定性，并对比分析了模拟结果和现场观测数据的关系。研究结果表明，THM模型模拟结果与传统极限平衡方法计算结果相吻合，且数值模拟得到的滑移面位置、位移量级和最终形态与现场实测资料相一致；在夏季极端高温条件下，当多年冻土活动层融化至1.45 m时，斜坡将沿着融化锋面失稳，且滑移面基本平行于坡面。研究结果对寒区各类工程边坡塌陷和热融滑塌的过程认识具有一定的参考价值。

气候变暖改变了多年冻土活动层的水热状态和物理特性，降低了斜坡的稳定性。目前多年冻土斜坡的稳定性分析多采用极限平衡方法，然而这种方法难以分析活动层水分场、温度场、应力场和位移场及其耦合效应下的斜坡稳定性。因此，将Mohr-Coulomb准则整合加入到冻土热-水-力模型之中，建立了多年冻土斜坡的热水力耦合模型(coupled thermo-hydro-mechanical model, THM),定量分析了夏季极端高温对多年冻土斜坡稳定性的影响。为了验证模型的有效性，选择了青藏高原东部多年冻土区某一滑坡为研究对象，通过构建极限平衡模型和THM模型计算了其稳定性，并对比分析了模拟结果和现场观测数据的关系。研究结果表明，THM模型模拟结果与传统极限平衡方法计算结果相吻合，且数值模拟得到的滑移面位置、位移量级和最终形态与现场实测资料相一致；在夏季极端高温条件下，当多年冻土活动层融化至1.45 m时，斜坡将沿着融化锋面失稳，且滑移面基本平行于坡面。研究结果对寒区各类工程边坡塌陷和热融滑塌的过程认识具有一定的参考价值。

气候变暖改变了多年冻土活动层的水热状态和物理特性，降低了斜坡的稳定性。目前多年冻土斜坡的稳定性分析多采用极限平衡方法，然而这种方法难以分析活动层水分场、温度场、应力场和位移场及其耦合效应下的斜坡稳定性。因此，将Mohr-Coulomb准则整合加入到冻土热-水-力模型之中，建立了多年冻土斜坡的热水力耦合模型(coupled thermo-hydro-mechanical model, THM),定量分析了夏季极端高温对多年冻土斜坡稳定性的影响。为了验证模型的有效性，选择了青藏高原东部多年冻土区某一滑坡为研究对象，通过构建极限平衡模型和THM模型计算了其稳定性，并对比分析了模拟结果和现场观测数据的关系。研究结果表明，THM模型模拟结果与传统极限平衡方法计算结果相吻合，且数值模拟得到的滑移面位置、位移量级和最终形态与现场实测资料相一致；在夏季极端高温条件下，当多年冻土活动层融化至1.45 m时，斜坡将沿着融化锋面失稳，且滑移面基本平行于坡面。研究结果对寒区各类工程边坡塌陷和热融滑塌的过程认识具有一定的参考价值。

气候变暖改变了多年冻土活动层的水热状态和物理特性，降低了斜坡的稳定性。目前多年冻土斜坡的稳定性分析多采用极限平衡方法，然而这种方法难以分析活动层水分场、温度场、应力场和位移场及其耦合效应下的斜坡稳定性。因此，将Mohr-Coulomb准则整合加入到冻土热-水-力模型之中，建立了多年冻土斜坡的热水力耦合模型(coupled thermo-hydro-mechanical model, THM),定量分析了夏季极端高温对多年冻土斜坡稳定性的影响。为了验证模型的有效性，选择了青藏高原东部多年冻土区某一滑坡为研究对象，通过构建极限平衡模型和THM模型计算了其稳定性，并对比分析了模拟结果和现场观测数据的关系。研究结果表明，THM模型模拟结果与传统极限平衡方法计算结果相吻合，且数值模拟得到的滑移面位置、位移量级和最终形态与现场实测资料相一致；在夏季极端高温条件下，当多年冻土活动层融化至1.45 m时，斜坡将沿着融化锋面失稳，且滑移面基本平行于坡面。研究结果对寒区各类工程边坡塌陷和热融滑塌的过程认识具有一定的参考价值。

气候变暖改变了多年冻土活动层的水热状态和物理特性，降低了斜坡的稳定性。目前多年冻土斜坡的稳定性分析多采用极限平衡方法，然而这种方法难以分析活动层水分场、温度场、应力场和位移场及其耦合效应下的斜坡稳定性。因此，将Mohr-Coulomb准则整合加入到冻土热-水-力模型之中，建立了多年冻土斜坡的热水力耦合模型(coupled thermo-hydro-mechanical model, THM),定量分析了夏季极端高温对多年冻土斜坡稳定性的影响。为了验证模型的有效性，选择了青藏高原东部多年冻土区某一滑坡为研究对象，通过构建极限平衡模型和THM模型计算了其稳定性，并对比分析了模拟结果和现场观测数据的关系。研究结果表明，THM模型模拟结果与传统极限平衡方法计算结果相吻合，且数值模拟得到的滑移面位置、位移量级和最终形态与现场实测资料相一致；在夏季极端高温条件下，当多年冻土活动层融化至1.45 m时，斜坡将沿着融化锋面失稳，且滑移面基本平行于坡面。研究结果对寒区各类工程边坡塌陷和热融滑塌的过程认识具有一定的参考价值。

为解决融化期季冻区边坡失稳问题，针对川西高原地区混合土边坡，综合考虑粗颗粒含量及含水率影响，采用大型直剪与常规直剪相结合的试验方案，获取混合土抗剪强度参数，基于冻土水热耦合理论，通过COMSOL有限元软件对边坡融雪入渗过程进行数值模拟，分析边坡水热场时空变化规律，同时考虑冻融过程中土体强度参数动态改变建立季冻区混合土边坡稳定性计算分析模型，分析融化期混合土边坡稳定系数、滑动面发展规律，定量分析总结融化期季冻区边坡失稳机理。结果表明：相同干密度条件下，混合土饱和渗透系数与粗颗粒含量成正比，抗剪强度与粗颗粒含量成正比而与含水率成反比；融化期边坡融雪入渗作用加强，浅层土体处于富水状态，形成最大厚度0.80 m的暂态饱和区；川西季冻区混合土边坡潜在滑动面与冻融交界面位置基本一致，滑动面形式主要是折线型，为浅层滑动；融雪入渗与冻土消融作用是季冻区边坡融化期失稳破坏的主要诱因，融化期间边坡稳定性系数减小速率随融雪入渗过程逐渐加快，融化深度最大时，边坡稳定性系数最小；川西地区季节冻土边坡稳定性主要影响因素为粗颗粒含量与初始含水率，粗颗粒含量越高，初始含水率越低，融化期边坡稳定性越好。

为解决融化期季冻区边坡失稳问题，针对川西高原地区混合土边坡，综合考虑粗颗粒含量及含水率影响，采用大型直剪与常规直剪相结合的试验方案，获取混合土抗剪强度参数，基于冻土水热耦合理论，通过COMSOL有限元软件对边坡融雪入渗过程进行数值模拟，分析边坡水热场时空变化规律，同时考虑冻融过程中土体强度参数动态改变建立季冻区混合土边坡稳定性计算分析模型，分析融化期混合土边坡稳定系数、滑动面发展规律，定量分析总结融化期季冻区边坡失稳机理。结果表明：相同干密度条件下，混合土饱和渗透系数与粗颗粒含量成正比，抗剪强度与粗颗粒含量成正比而与含水率成反比；融化期边坡融雪入渗作用加强，浅层土体处于富水状态，形成最大厚度0.80 m的暂态饱和区；川西季冻区混合土边坡潜在滑动面与冻融交界面位置基本一致，滑动面形式主要是折线型，为浅层滑动；融雪入渗与冻土消融作用是季冻区边坡融化期失稳破坏的主要诱因，融化期间边坡稳定性系数减小速率随融雪入渗过程逐渐加快，融化深度最大时，边坡稳定性系数最小；川西地区季节冻土边坡稳定性主要影响因素为粗颗粒含量与初始含水率，粗颗粒含量越高，初始含水率越低，融化期边坡稳定性越好。

青藏高原暖湿化诱发的多年冻土和寒区工程水热变化是第三极冻土生态与地质演化问题的关注焦点。目前降雨影响下的多年冻土地表能量收支建模未考虑雨水温度的影响，忽略了降雨能量脉冲作用。在已有的冻土水热耦合理论的基础上，通过引入考虑雨水感热的地表能量平衡理论，完善了考虑降雨能量的冻土水热耦合模型，基于青藏高原北麓河现场监测验证了模型的有效性，并分析了夏季降雨对地表能量平衡和活动层水热的影响机制。结果表明：考虑雨水感热的修正模型模拟土壤体积含水率、温度和热通量的平均偏差误差分别在±1.198%、±0.704℃和±1.66 W/m2之内，一致性指数分别大于0.877、0.929和0.937；优化后的模型提升了对地表吸放热状态的评估，能够较好地预测了雨后活动层水热的变化；夏季降雨增加地表蒸发潜热和雨水感热，降低地表净辐射、感热和土壤地表热通量使地面降温，降温效果与降雨强度正相关；同时受降雨时段影响，白天降雨事件的降温效果显著，雨水感热促进地表冷却，而夜间雨水短暂加热地表，蒸发潜热的显著作用使地表依旧持续降温。在地表温度梯度降低和雨水入渗的作用下，温度梯度水汽通量减少，液态水通量增加...