中国作为世界冻土大国，近一半国土含有不同种类的冻土，在油气管道的敷设过程中冻土、冻岩问题不可避免，因此研究埋地管道周围岩石稳定性十分重要。弹性模量是分析及评价岩石结构完整性与稳定性的重要指标，埋地管道围岩宏观及微观组成结构及分布特征等对岩石弹性模量有重要影响，目前研究存在一定不足。基于多孔介质表征单元体方法，建立了饱和冻岩弹性模量计算模型。利用所建模型，以砂岩体结构为例进行了模拟计算，分析了孔隙率、含水率以及通道构成系数等变化对岩石弹性模量的影响特性。结果表明：模型的弹性模量随孔隙率的增大呈下降趋势；当孔隙率恒定时，弹性模量随含水量的增大而减小，随通道构成系数的增大而减小。

中国作为世界冻土大国，近一半国土含有不同种类的冻土，在油气管道的敷设过程中冻土、冻岩问题不可避免，因此研究埋地管道周围岩石稳定性十分重要。弹性模量是分析及评价岩石结构完整性与稳定性的重要指标，埋地管道围岩宏观及微观组成结构及分布特征等对岩石弹性模量有重要影响，目前研究存在一定不足。基于多孔介质表征单元体方法，建立了饱和冻岩弹性模量计算模型。利用所建模型，以砂岩体结构为例进行了模拟计算，分析了孔隙率、含水率以及通道构成系数等变化对岩石弹性模量的影响特性。结果表明：模型的弹性模量随孔隙率的增大呈下降趋势；当孔隙率恒定时，弹性模量随含水量的增大而减小，随通道构成系数的增大而减小。

中国作为世界冻土大国，近一半国土含有不同种类的冻土，在油气管道的敷设过程中冻土、冻岩问题不可避免，因此研究埋地管道周围岩石稳定性十分重要。弹性模量是分析及评价岩石结构完整性与稳定性的重要指标，埋地管道围岩宏观及微观组成结构及分布特征等对岩石弹性模量有重要影响，目前研究存在一定不足。基于多孔介质表征单元体方法，建立了饱和冻岩弹性模量计算模型。利用所建模型，以砂岩体结构为例进行了模拟计算，分析了孔隙率、含水率以及通道构成系数等变化对岩石弹性模量的影响特性。结果表明：模型的弹性模量随孔隙率的增大呈下降趋势；当孔隙率恒定时，弹性模量随含水量的增大而减小，随通道构成系数的增大而减小。

冻土主要由固、液和气三相物质构成，其中固体可以看成骨架，另外两相物质填充在孔隙中，是典型的多孔介质。寒区冻土层融沉过程中，其中的孔隙结构、矿物颗粒和含冰量等参数变化幅度较大，导热系数等热物性参数随之变化，目前在精细表征和分析研究方面存在一定不足。针对含冰冻土，采用多孔介质描述方法，考虑其相态变化特性，将其分为未冻区、融化区、固结区及已冻区；基于表征单元体(representative elementary volume, REV)方法，结合冻土物理学和传热传质学理论，构建了冻土层导热分析模型，包括微观模型和宏观分析模型；以寒区土壤冻融过程为例进行模拟计算，分析了孔隙率、含水率、含冰率以及通道构成系数等对冻土导热系数的影响规律。所建模型可为寒区冻土传热机理分析及导热特性研究提供理论基础。

冻土主要由固、液和气三相物质构成，其中固体可以看成骨架，另外两相物质填充在孔隙中，是典型的多孔介质。寒区冻土层融沉过程中，其中的孔隙结构、矿物颗粒和含冰量等参数变化幅度较大，导热系数等热物性参数随之变化，目前在精细表征和分析研究方面存在一定不足。针对含冰冻土，采用多孔介质描述方法，考虑其相态变化特性，将其分为未冻区、融化区、固结区及已冻区；基于表征单元体(representative elementary volume, REV)方法，结合冻土物理学和传热传质学理论，构建了冻土层导热分析模型，包括微观模型和宏观分析模型；以寒区土壤冻融过程为例进行模拟计算，分析了孔隙率、含水率、含冰率以及通道构成系数等对冻土导热系数的影响规律。所建模型可为寒区冻土传热机理分析及导热特性研究提供理论基础。

冻土主要由固、液和气三相物质构成，其中固体可以看成骨架，另外两相物质填充在孔隙中，是典型的多孔介质。寒区冻土层融沉过程中，其中的孔隙结构、矿物颗粒和含冰量等参数变化幅度较大，导热系数等热物性参数随之变化，目前在精细表征和分析研究方面存在一定不足。针对含冰冻土，采用多孔介质描述方法，考虑其相态变化特性，将其分为未冻区、融化区、固结区及已冻区；基于表征单元体(representative elementary volume, REV)方法，结合冻土物理学和传热传质学理论，构建了冻土层导热分析模型，包括微观模型和宏观分析模型；以寒区土壤冻融过程为例进行模拟计算，分析了孔隙率、含水率、含冰率以及通道构成系数等对冻土导热系数的影响规律。所建模型可为寒区冻土传热机理分析及导热特性研究提供理论基础。

寒区土壤的导热特性与土壤的组成结构和孔隙数量、大小及其内部物质的相态等因素有关。本文以孔隙度作为代表性状态变量,给出了含冰非饱和土壤的表征单元体(REV)选取方法,建立了2个考虑冻融的条件的含冰非饱和土壤导热分析的REV模型:简化体积加权REV模型和精细体积加权REV模型,据此给出了宏观导热分析模型;并以冬季寒区土壤为例进行了土壤导热分析计算,讨论了含冰非饱和土壤导热系数与相关参数(孔隙率、含水率、含冰率和迂曲度等)的变化特性。本文所建模型,推动了表征非饱和土壤导热特性的方法的进步。