深厚表土层井筒施工中较多采用冻结法来实施，其中无侧限抗压强度是冻结设计的重要的力学参数。由于室内实验的局限性及影响因素的复杂性，强度经验公式的适用性差。提出了采用高度集成的XGBoost算法来预测不同粒径分布冻土强度的方法，与其他经验公式方法相比，准确度较高。进一步的通过皮尔逊相关系数分析，分别研究温度、应变速率与冻土无侧限抗压强度的非线性相关性。结果表明，温度和无侧限抗压强度呈强负相关性；强度前期增速较大，中期增速平缓，后期增速较大。应变速率和无侧限抗压强度呈正相关性，强度对不同大小的应变速率敏感程度不同。应变速率较小时，强度略有增加；应变速率增大时，强度增幅增大。不同土体变化趋势相似，但粒径分布不同造成最终强度有差异。该研究可为冻结法施工中，土体的强度预测提供科学依据。
对黄土进行改良是提高黄土地基工程耐久性的重要措施之一。为探讨石灰对黄土特性的影响规律及机制，本文以G109线青海省海东市黄土为研究对象，通过掺加石灰进行化学改良，就改良土试样的界限含水率、抗压强度和孔径分布等特征进行分析，进而确定合理掺量。结果表明：改良后的黄土强度优于黄土本身。随着石灰掺量的增加，液限、塑限、塑性指数增大，抗压强度提高、破坏应变增大。改良后的黄土中，中、大孔隙占比降低，孔隙更为均匀。在满足强度及变形的前提下，建议石灰掺量控制在6%左右。
针对我国季节性冻土区高速铁路路基水泥稳定碎石基床压实质量控制标准缺乏的现状,结合现行设计规范和相关试验规程,以冻土区高速铁路水泥稳定碎石基床为研究对象,将地基系数、动态变形模量、变形模量、回弹模量和无侧限抗压强度作为评价指标,研究水泥稳定碎石基床各项压实指标的适用性及相关性。结果表明:水泥稳定碎石基床的地基系数受填料自身特性影响较大,二次变形模量测试过程繁琐,可采用直接反映路基压实状态的一次变形模量为水泥稳定碎石基床的压实检测指标;各压实指标与回弹模量、无侧限抗压强度间存在较好的指数函数关系,因此可通过室内试验较易获得的回弹模量、无侧限抗压强度推算复杂试验条件下的压实质量控制指标,为季节性冻土区水泥稳定碎石基床的压实性能提供快捷、有效的估算方法。
通过试验手段,对长三角粉砂含盐冻土的强度特性进行分析,研究了不同盐度的重塑土在不同温度下的强度表现。以无侧限抗压强度为研究对象,对冻土强度和含盐量的关系进行分析,分别得到了几个典型温度下的冻土强度和含盐量的关系。结果表明:强度随盐度的增大而成指数降低,降低幅度在低温和高盐度时较小。试验结果可为近海、沿海地区人工冻结法提供理论基础。
多年冻土地区路面使用过程中的许多病害与基层状况直接相关.水泥稳定砂砾作为我国传统的半刚性基层材料,在多年冻土地区公路路面结构中得到了普遍运用.为研究水泥稳定砂砾不同水泥掺量、不同养生龄期下的抗冻性能,通过提出合理的抗冻试验方法分别进行了水泥稳定砂砾冻融温度、冻融时间、冻融次数、试件的养生龄期及抗冻指标方面的试验研究.结果表明:水泥剂量越高,水泥稳定砂砾冻前、冻后的抗压强度值越高,说明其抗冻性能越好;水泥稳定砂砾从28 d开始抗压强度、冻融后抗压强度及冻融后劈裂强度都明显增加,证明水泥稳定砂砾从28 d开始已具有一定的抗冻性.提出的抗冻试验方法和指标要求适合多年冻土地区半刚性基层材料,有一定的实用价值.
为了探索冻土的力学性质,开展了不同含水率、不同Na2SO4含量条件下冻结低液限黏土的无侧限抗压强度试验,探讨了含水率、Na2SO4含量对冻土应力应变特性、强度与破坏类型的影响,以及冻土无侧限抗压强度与上述两影响因素之间的关系。试验结果表明:随着含水率的升高,冻土逐渐表现出塑性;Na2SO4含量越高,脆性破坏特性越显著。冻土强度随含水率和Na2SO4含量的升高先增加,达到最大强度后迅速降低,最大强度对应的含水率为17.5%。含水率为13.5%时,最大强度对应的Na2SO4含量为4.4%,含水率为15.5%与17.5%时,最大强度对应的Na2SO4含量为5.8%。