为了获得深厚冲积层的冻土物理力学参数,从施工现场获得了十个层位（-193-624m）的原状土样,在实验室中完成了十个层位重塑土冻结后的物理力学参数测试。试验结果表明:相同冻结温度条件下,第2层冻土冻胀力最大,第8层冻土冻胀力次之,而第9层冻胀力最低;第5土层冻结后单轴抗压强度最高,地层冻结稳定性较好,相比较第8层单轴抗压强度最低,地层冻结稳定性较差;第4～6层土层的粘聚力受冻结温度影响较为敏感;-15℃的冻结土层条件下,不同恒定应力剪切时第3、4、5层黏土的剪切蠕变变形量相对较大。地层土层结构特征、含水率、温度、应力与时间是影响冻土强度的关键因素。
杨村煤矿风井采用冻结法施工,冲积层段深部有1层36.5m厚的粘土层,埋深412.37～448.87m。该粘土层导热系数低,膨胀性大。为保证该粘土层冻结壁温度和强度,采取了强化冻结措施,造成该粘土层上、下部位的其他土层井帮温度过低,冻土大量进入荒径。掘砌施工中,采用挖掘机、破碎锤、铣挖机联合破土、刷帮的机械化作业方式,配合使用中心回转式抓岩机装罐;地面用胶带输送机,直接将混凝土输送至井口灰罐内,由提升机下放到井下,供井壁浇筑使用,快速完成了井筒掘砌工程。
通过对深部土人工冻土特点的分析 ,指出了开展其力学特性研究的必要性。阐述了以高压K0 固结试验为基础的深部土人工冻土力学特性研究的基本思路及主要研究内容和研究方法 ,并特别指出 ,应深入开展K0 固结时间对深部土人工冻土力学特性试验结果影响的研究。