结合铁伊（铁力—伊春）高速铁路沿线岛状多年冻土的分布特征，通过室内试验研究了铁伊高速铁路沿线不同种类的岛状多年冻土在不同影响因素条件下的融沉特性，并根据不同种类的多年冻土融沉特性进行了工程措施分析。研究结果表明：岛状多年冻土的融沉系数随着含水率的增大而增大，随着干密度的增大而减小；岛状多年冻土的融化压缩系数在不同试验荷载作用下并非常数，而是随着荷载的增大而减小。对于融沉系数较大且埋深较浅的富冰或饱冰多年冻土采取挖除换填的工程措施；对于融沉系数较小的多冰或者少冰冻土，采用挖除换填+预融的工程措施；对于埋深较大的多年冻土采取桩基加固的工程措施。

以国道322库—根公路工程为依托，通过对沿线多年粉质黏土冻土原状样进行融沉试验，分析了融沉系数随含水率、干密度的变化规律，发现弱融沉以上等级的粉质黏土冻土原状样的融沉系数随含水率的增大而增大、随干密度的增大而减小的规律，进而提出了多年冻土区粉质黏土路基的治理思路，为极寒地区多年冻土路基融沉治理提供了理论参考与科学依据。

热参数是进行冻土温度场评估和强度稳定性计算的先决条件,但其数值由于组成材料的多相性和水物态变化的持续性而难以确定。为揭示四相系冻土材料的比热与其干密度、饱和度和温度的关系,研究了压力、温度、物态变化对土比热的影响。在此基础上,依据自然冻土和人工冻土的存在温度、干密度和含水量,配制了多种黏土试样。通过低温恒温循环槽和比热容测试仪等仪器设备,实测了试样的比热容。研究表明,当干密度一定时,冻土的比热随饱和度的增大而增大,其原因在于孔隙水比热对土比热的贡献随饱和度的增大而增大;当饱和度一定时,比热随干密度的变化而变化,但其趋势在高饱和度和低饱和度阶段呈现不同的规律,这可能源于土颗粒与水的质量占比和水土比热的差异都对比热有重要影响但影响权重不同。另外,论文还研究了误差的原因在于热平衡持续阶段的热量损失难以评价,并提出了提高绝热效率的改进方向。

采用热线法和热流计法分别对粉质黏土的冻土试样和融土试样进行了导热系数的测定。两种试验结果均反映出导热系数随含水率增大而增大,随干密度增大而增大的变化规律。通过回归分析得出导热系数受含水率的影响明显大于干密度的影响。将两种试验方法所得结果进行比较,并进行差异显著性检验。两种试验方法中,热线法所得导热系数更大,而试验方法的不同对导热系数的数值影响十分显著。在实际工程中进行温度场模拟和热工计算时,需要选择适当的试验方法获取数据,以避免分析结果严重偏离实际。

新疆地区是我国典型的咸寒区,渠基土在冬季的冻结引起了输水渠道衬砌的破坏.为了解冻结状态下渠基土的物理力学特性,在常应变率条件下对新疆北疆季节性冻土区的含硫酸钠渠基土进行了多种条件下的单轴抗压强度试验.结果表明:单轴抗压强度随温度的降低线性增加;单轴抗压强度随干密度的增加而增大,二者之间具有较好的幂函数关系.与氯化钠盐渍土不同,硫酸盐渍土的单轴抗压强度随着硫酸钠含量的升高而增大,并且呈现近似线性增加的特性.

随着城市地下工程的发展,冻结法广泛应用于城市建设中。人工冻土的强度特性受诸多因素的影响,目前国内对人工冻土单轴抗压强度的研究成果已有很多,但都具有一定的区域性,人工冻土强度受含水量、干密度、含盐量等因素影响较大。针对天津地区土质情况,对不同含水量、干密度的试样开展单轴抗压强度试验,得出了含水量和干密度对人工冻土强度特性的影响。

导热系数表征物体内部较热部分向较冷部分传递热量的能力,冻土导热系数是冻土区天然温度场变化研究和土木建筑热工计算中的重要指标.介绍了冻土导热系数热流计法测试的仪器设备和试验方法,对取自大兴安岭多年冻土带的5种典型扰动土料,分别进行冻融两种状态下热流计法模拟试验.通过回归分析,得到估计这5种冻土导热系数的经验公式,同时分析了影响冻土导热系数的一些因素和规律.

融沉变形破坏是多年冻土区建筑物冻害的主要原因之一,实际的融沉量是热融沉陷与压缩沉降量的叠加:冻土融化体积压缩系数是估算冻土融后压缩沉降变形量的关键计算参数。根据286个冻土原状样融沉压缩试验数据资料,对细砾土、砂土、粉土、黏性土、泥炭化黏性土和泥炭质土等6类土,分别提出了在0～100 kPa和0～200 kPa压力段两种条件下的体积压缩系数和干密度之间的线性、二项式和对数式回归分析方程式。在此基础上,给出了确定6类土体积压缩系数的经验数据表。此外,还指出了现有规范推荐方法和建议值所存在的问题。

在冻土工程中,冻土的融沉性评价是工程地质勘察的主要内容之一,融沉性分类是冻土地基基础设计施工的重要依据.根据345个冻土原状样品融沉压缩试验数据,提出了细砾、砂土、粉土、黏性土、泥炭化黏性土和泥炭质土等6类土的融沉系数-含水量或融沉系数-超塑含水量线性回归方程式,得到与各融沉性分级相应的界限含水量或界限超塑含水量.最后,简述了国内冻土融沉性分类现状,并分细粒土和粗粒土两种情况,将分类成果与国内现行规范冻土融沉性分类进行对比.

人工冻结法已作为苏州地铁连通道施工的辅助工法之一,但目前尚缺乏与设计配套的苏州地区冻土强度归一化参数,以人工神经网络为基本工具,利用其强大的非线性映射能力,综合考虑温度、含水率、干密度等影响因素指标对苏州地铁典型冻土抗压强度的影响,建立了抗压强度预测模型。结果表明,BP网络具有较高的求解能力,预测值与实测值接近,其精度远高于其他方法,且简单实用,这为获取试验中无法实现的参数值提供了新的途径。