结构物与高原冻土界面性状的研究对于高寒地区桩基础的修建有一定的参考意义。为分析土体含水率对界面剪切特性的影响，进行了不同含水率下高原土体与钢的界面剪切试验。结果表明：当土体含水率在小于最佳含水率时，剪切应力随剪切位移的增加表现出先增加后稳定的趋势，剪应力-位移关系可用指数函数来表达。在土体含水率大于最佳含水率时，剪切应力呈现强化-衰减-残余稳定的变化规律，剪应力-位移关系可用分段函数拟合。界面抗剪强度和界面残余强度随法向应力的增大而增加，随含水率的增大先增加后减小。随含水率的增大，界面摩擦角逐渐减小，而界面黏聚力在最佳含水率附近达到最大值。

为探究季冻土区粉质黏土-混凝土界面剪切性能，进行了不同冻融循环次数、土体含水率和法向应力的粉质黏土-混凝土二元体冻融循环试验和直剪试验，探讨了界面抗剪强度、抗剪强度参数和抗剪强度损伤度的变化规律。结果表明：直剪试验得到的应力-应变曲线均发生应变硬化现象，可分为弹性变形阶段(剪切位移为0～3 mm)和弹塑性变形阶段(剪切位移为4～15 mm);冻融循环对界面抗剪强度有劣化作用，即通过对土体造成损伤，导致界面内摩擦角和黏聚力下降，从而降低界面抗剪强度；随着冻融循环次数增加，界面抗剪强度损伤度增加，当冻融循环进行0、4次，抗剪强度损伤迅速，冻融循环进行12～20次，抗剪强度损伤较缓，最大界面抗剪强度损伤度为25%;土体含水率的增加对抗剪强度有削弱作用，随着土体含水率的增加，界面内摩擦角降低，但黏聚力先增加后减小，当土体含水率为20.7%时，黏聚力达到最大值；法向应力的增加对抗剪强度有增强作用。

为研究季节性冻土抗剪强度，对不同冻融循环次数、垂直压力及初始含水率条件下的土体进行了系列直剪试验，研究经历冻融循环后峰值剪切强度及强度参数的变化规律。试验结果表明：随着冻融循环次数的增加，土体黏聚力会逐渐下降，土体内摩擦角在冻融循环作用下总体呈小幅度上升趋势，试验粉质黏土的内摩擦角在20°～30°波动，并且随着含水率的增加(18%～26%),抗剪强度、黏聚力和摩擦角均呈下降趋势。

以牡丹江市东宁地区土层（粉土、粉质黏土、黏土）为研究对象，通过工程钻探等技术手段实地采取原状土样，筛选不同含水率、不同土质的样品，经过室内试验设置不同负温条件对原状土单轴抗压强度和三轴剪切强度等物理力学性质进行研究.结果显示，原状土在不同负温条件下冻结后单轴抗压强度随着温度的降低而增大，黏聚力随着含水率的增加呈指数型增大，内摩擦角随含水率的增加先增加后趋于稳定；在试验负温条件下，-20℃为变化界限，小于-20℃时，冻结土体的单轴抗压强度随含水率的增加呈现先增加后减小的变化规律，黏聚力随着冻结温度降低而增大，-10℃、-20℃条件下冻土的内摩擦角有相似的规律，未随含水率增减发生明显变化，此时冻土抗剪强度随着冻结温度的降低而增加；大于-20℃时，冻结土体的单轴抗压强度随含水率的增加而增加，黏聚力不随冻结温度降低而增加，内摩擦角随着冻结温度的降低而增大，冻土抗剪强度随着冻结温度的降低缓慢增大趋于冰的剪切强度.

冻土抗剪强度的围压效应是寒区工程建设与冻结法施工工程承载能力分析的基础与前提。随着围压的增大，现有冻土抗剪强度试验结果既有先增大后减小的两阶段试验规律，也有先增大后减小再增大的三阶段试验规律。为描述冻土抗剪强度的特殊规律，该文对土与冰的特性分别进行了分析，认为冻土的抗剪强度所呈现的多阶段发展规律，不仅因为其继承了未冻土的强度特征，还由于冻土中孔隙冰的存在对抗剪强度有特殊的贡献。基于此，该文将冻土抗剪强度分解为反映黏聚摩擦特性的基准强度与由于存在孔隙冰而表现出的特殊贡献强度。通过利用幂函数强度表达式作为冻土的基准强度，并进一步构建描述冻土强化弱化规律的贡献强度，从而发展得出考虑冻土复杂围压效应的三阶段强度准则。对不同类型冻土的两阶段与三阶段试验结果进行的预测表明，所建立的冻土三阶段强度准则能够合理地描述冻土的抗剪强度变化规律。

利用原状多年冻土在不同切样角度下的直剪试验，探讨-2℃条件下青藏地区2种不同土性（粉土、粉质黏土）冻土的直剪力学特性。结果表明：原状冻结粉土含冰量变化较小，内部为层状构造，而原状冻结粉质黏土含冰量变化较大，可以看到冻土中有冰块；原状冻结粉土、原状冻结粉质黏土剪切位移（Δl）-剪应力（τ）曲线表现为硬化型；原状粉质黏土随着含冰量增加呈现脆性破坏的趋势；原状冻结粉土的抗剪强度受剪切角度的影响较大，在200 kPa法向应力作业下，不同剪切角度下得到的原状冻结粉土抗剪强度τmax是τmin的1.22倍。通过理论分析可知，在层理面上开展直剪试验，其抗剪强度最小；因此，对于高温原状多年冻土的抗剪强度的取值应考虑切样角度的影响。

目前来看，在构筑物与土体表面粗糙度影响土-构筑物接触面间切向冻胀力方面的研究还较少，因此，本研究从川西季节冻土区渠基土-衬砌接触面的切向冻胀力问题出发，着重考虑衬砌表面粗糙度这一因素对接触面间抗剪强度、黏聚力、内摩擦角的影响规律和影响效应，并结合环境温度、含水率及冻结时长，利用正交分析综合探究了4种因素对接触面间峰值抗剪强度影响的相关性和显著性，结果表明：接触面间抗剪强度、黏聚力、内摩擦角随衬砌表面粗糙度变化呈现相同规律，即衬砌表面越粗糙，3项指标随即增大。正交分析中揭示了影响接触面间峰值抗剪强度大小最显著的因素是衬砌粗糙度，其次是环境温度和含水率，冻结时长的影响效应不显著，同时低温、低含水率、较长冻结时长、较高衬砌粗糙程度下的峰值抗剪强度越大。此项结果可为季节冻土区渠系工程防冻胀危害提供理论支撑。

黄土作为一种特殊的土质，其力学特性极易受水热效应的影响。为研究温度、压实度、含水率等因素对季节冻土区黄土抗剪强度的影响，以中国西部典型的兰州黄土为研究对象，通过低温三轴试验，探讨温度、压实度、含水率的变化对冻结兰州黄土抗剪强度的影响。结果表明：冻结兰州黄土的黏聚力及内摩擦角随着温度的降低呈升高趋势，其中，黏聚力受温度的影响较大，而内摩擦角受温度的影响相对较小；冻结兰州黄土的黏聚力及内摩擦角随着土体压实度的增加而增大；对于含水率，由于土体中冰晶以及未冻水会使土骨架自身强度以及土颗粒与冰之间的胶结力发生变化，以土体最优含水率为分界点，分界点两边的冻结兰州黄土抗剪强度呈相反的变化趋势。由此可知温度、压实度及含水率会对冻结兰州黄土的抗剪强度产生较大的影响，在有黄土覆盖层的季节冻土区工程建设中应充分考虑。

为深入研究地铁浅埋人工冻土的冻胀特性,以江苏某项目部地铁隧道盾构法施工土样为研究对象,进行人工冻结试验,包括常规土工试验、导热系数试验、三轴剪切强度试验和冻胀试验.数据分析表明:冻结情况下,砂质黏土和钙质黏土的导热系数增大、抗剪强度随围压的增加而增大,两种黏土类型的冻胀率与冻胀力随时间的变化相似,呈非线性增长,可分为强增期、弱增期和稳定期.对冻胀率和冻胀力随时间的变化规律采用2种指数模型进行曲线拟合,拟合精度均在0.98以上.

冻融作用可以改变土的结构,引起其力学特征的变化,从而影响到冻土工程的稳定性。由于冻融周期的设定不尽相同,因此大量的试验结果不能有效地进行对比分析。另外,对于冻融作用下土体力学特征的预测也成为研究的难点。在冻土遗传蠕变理论的基础上,利用球型模板压入仪作为测试方法,提出了一种冻融次数-物理时间比拟的方法。把冻融周期(次数)转化成物理时间(min),将不同冻融周期土的长期强度曲线簇映射到同一坐标中,利用该归一化曲线进行长期抗剪强度的预测,并选取了两种土样进行了测试,分别得到了相关的长期抗剪强度的预测方程。该方法对冻融作用下土体力学行为的成果对比研究以及长期强度的预测有重要的理论意义,对寒区工程稳定性预测分析也具有工程实践价值。