为探究微型水泥钢管桩在多年冻土地区的适应性，以某输油管道阀室建筑基础项目为依托，通过现场试验和数值模拟研究桩基的承载模式及桩周土的回冻规律。研究表明，桩基荷载沉降曲线变形较缓，承载模式表现出摩擦桩特性，且承载力满足设计要求；水泥入模温度5℃，施工完成后，桩周土体融化圈在第5d时达到峰值，第36d完全消失，桩周土体重新回冻；桩基水化热影响最大半径因位置差异而存在不同，桩周土体初始温度最高的位置影响半径最大，约为2.9倍桩径；与大直径桩基相比，微型水泥钢管桩的回冻时间和影响半径分别约为大直径桩基的1/4和1/3。研究结果表明，在多年冻土地区微型水泥钢管桩具有较好的适应性。

为了研究季节性温度边界条件对冻土路基融化固结特性的影响，对三维非线性大变形融化固结理论进行修正，引入季节性温度边界条件，并采用摩尔库伦准则描述土体融化后进入塑性阶段的沉降变形，建立了能够考虑季节性温度边界条件影响的三维非线性塑性融化固结理论。在此基础上，采用FLAC3D软件对所建理论模型进行数值化，并以青藏公路某段高含冰量路基为例，分析了其在季节性温度边界条件下的融化固结规律，最后结合实测数据验证了所建理论模型的有效性。研究结果表明，冻土路基的沉降变形随着地表温度的季节性变化而呈现出周期性的变化规律，这是季节性温度边界条件下冻土路基融化固结规律的最显著特征。通过对固结过程中孔隙水压力分布的研究发现，路基浅层融化区域内的孔隙水在运营初期已经消散，而在之后长时间的运营过程中，冻土路基融沉的持续发展主要是由于融化锋面处新融化的孔隙水的消散。

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。

为分析青藏高原高速公路路基下伏多年冻土的时空演变特征，并探讨新建路基路面结构和自然环境因素对路基下伏多年冻土退化的影响程度，以共玉高速公路穿越多年冻土区南界段为例，利用ArcGIS栅格单元属性分析方法对研究区内公开的气候、地形及钻芯数据进行深入挖掘；分析了不同高程、坡度、坡向、归一化植被指数(NDVI)、年平均气温(MAT)、年平均地温(MAGT)、平均年降雨量(MAP)、年平均湿度(MAH)和新建路基路面结构对高速公路路基下伏多年冻土时空演变特征的影响。结果表明：新建路基路面结构对路基下伏多年冻土退化的影响程度为自然环境因素的1.23倍；2011—2019年沿线多年冻土退化呈现出一定的空间异质性，在多年冻土快速和低速退化区内，影响多年冻土退化速度的主要因素分别为MAGT和MAH;影响整个研究区多年冻土退化速度的主要因素为MAGT;2011—2019年高速公路路基下伏多年冻土退化速度为36 cm/a,分别为同期青藏铁路和青藏公路的8倍和2.32倍，为同期同区位G214共玉高速公路的1.83倍。建议青藏高原多年冻土区高速公路选线按无多年冻土分布、有多年冻土赋存的高海拔阴坡、低海拔阴坡、高...

以小兴安岭地区某尾矿库为例,采用库区滩面调查、钻探、井温测试等方法,查明了库区冻土的发育特征和分布范围。通过对获取的冻土分布范围信息进行汇总分析,并结合放矿方式、地温监测等数据,分析冻土的形成和消融规律,研究冻土的形成、发育边界范围和冬季滩面冰冻层的发育程度。研究发现,在持续放矿过程中形成的保温层,保证了冻土的消融环境,库区渗流也加快了冻土的消融过程;采取合适的放矿方式和除冰措施,能有效减少冻土发育的下游边界范围;库面上升速度将影响冻土的消融环境,在6～8 m/a上升速度条件下,库内冻土基本在发育形成后3 a时间内消融完成;如库面上升速度增加,冻土消融的条件变差,库区可能出现常年不融化的冰冻层。

为分析松花江流域水资源的演变规律，基于寒区水-热-氮素循环模型（the water and energy transfer processes and nitrogen cycle processes model in cold regions,WEP-N）和水资源评价方法，对径流发生突变的1998年前后（即1999—2018年和1956—1998年）进行比较，松花江流域年水资源总量减少217.0亿m3，减幅达到22.2%。其中，地表水资源量减少是水资源总量减少的主要组分，占水资源总量减少的比例为96.9%，不重复地下水资源减少量占3.1%。基于多因子归因分析方法分析可知，气候变化是松花江流域水资源减少的主要因素，对松花江流域全年水资源总量、地表水资源量、不重复地下水资源量减少的贡献率分别为81.6%、74.9%、286.6%，取用水的贡献率分别为18.4%、25.1%、-86.6%。从年内不同时期分析可知，非冻融期是全年水资源量减少的主要时期，占全年水资源总量减少的82.6%，冻融期占17.4%。和北方的海河流域、黄河流域相比，水资源减少幅度和主要影响因素各不相同，主要取决于气候变化...

立井冻土爆破开挖对冻结壁及冻结管产生振动影响，危害施工安全。通过开展立井冻土爆破模拟试验，分析了不同爆破参数下的振动传播衰减规律。结果表明：单孔爆破时，10%含水率冻土爆破引起的振动速度较大，为15%含水率冻土爆破的3倍，爆炸应力波主要由爆源向周围径向传播，引起未开挖土体的振动大于已开挖侧；双孔爆破时，10%含水率、15%含水率的振速表现差异较大；含水率为10%爆破时，工作面未开挖侧10cm附近三向振速较小，向两侧逐渐增大；含水率为15%爆破时，振速未表现出明显规律；四孔爆破，由于中空孔的存在，爆破能量充分释放，工作面两侧振速小于单孔爆破，爆破效果较好。

为提高基坑冻土挡墙的成墙效率,寻找冻结法施工中温度场的变化规律,指导冻结施工获取最佳冻结强度,基于传热学和工程流体力学对冻土温度场的影响因素进行试验分析,通过有限元ANSYS热力学模块提出了稳态与瞬态相结合的温度场计算新模型。通过试验及数值模拟着重对冻土温度场形成的人为可调控因素进行分析,对冻结管的材质及结构提出了优化方案,同时得出冷冻管间距是影响冻结效果的主要因素,最优冻结管间距为500 mm。

为了探究常年冻土区混凝土孔隙结冰规律对抗压强度的影响,使用自制低温压力机测试混凝土抗压强度,并借助核磁共振仪测试混凝土中不同孔径的孔隙结冰规律。基于灰色理论分析了孔隙结冰量对抗压强度的影响规律,并建立了孔隙结冰量与抗压强度的关系模型。结果表明:0～-10℃时,混凝土毛细孔和过渡孔由于孔径较大,快速结冰,使得此温度区间内结冰量和抗压强度迅速增长。过渡孔是混凝土的主要孔隙,-10℃时99.7%的毛细孔和55.8%的过渡孔已经结冰,此时凝胶孔占比增大且不易结冰,结冰量和抗压强度增长缓慢。混凝土过渡孔结冰量对抗压强度影响最为显著,其灰熵关联度为0.985 0,基于GM(0,2)模型的混凝土抗压强度计算值与试验值的平均相对误差为3.33%。

为明确在地质、环境、气候及施工开挖等因素共同影响下的洞口段热融规律,进一步完善寒区公路隧道洞口段边仰坡热融稳定性防治技术,依托青海省境内共玉(共和—玉树)高速公路姜路岭隧道,通过现场监测、数值模拟及理论分析,对洞口段洞内地温响应过程及变化规律进行深入研究,根据温度场的模拟计算结果,分析影响边仰坡及隧道内热融范围的主要因素,并判断控制温度场的方法。结果表明:坡面浅埋土体地层中的温度变化相对地表有着一定的滞后性,这种滞后性与深度成正比;太阳辐射对依托工程洞口段边坡热融的影响较大,即使是阴坡面也极有必要施做一定的遮阳措施来减小冻土热融;洞内围岩融化圈在施做二次衬砌之前增长和发育的速度较快,在施做一次衬砌前,围岩热融圈也已形成较大的规模,这对于还未受到强支护的洞室稳定性十分不利,应当注重二次衬砌施做前的洞内保温措施;施工开挖阶段坡面热融对洞内围岩热融的影响随着隧道埋深的增长迅速减小,应当注意对埋深特浅断面的拱顶围岩热融范围的影响,特别是对大范围热融贯通现象的防范。