宁夏东南部是黄土高原的一部分,被大量黄土所覆盖。宁夏冬季严寒,冬灌后地下水埋藏浅,黄土的毛细水上升高度大、含水率高、冻胀性强,路堤、渠道和蓄水库等众多压实黄土岸坡工程冻害严重,迫切要求压实黄土反复冻融效应的研究。如何通过改善压实黄土的内在因素,减小冻融对压实黄土的影响,成为当今学者研究的热点。目前关于含水率w、干密度pd对宁夏压实黄土的结构和力学性能的研究有很多,但以饱和度、压实度为影响因素的研究还较少,在不同冻融循环次数下的影响变化规律还不十分明确。因此,针对宁夏压实黄土岸坡的冻害问题开展研究,探索饱和度和压实度对宁夏压实黄土冻融变形和力学性能的作用规律,揭示冻害机制,提出冻害防治对策,是十分必要的。为探索宁夏压实度黄土毛细水上升区的饱和度分布,应用竖管法研究了不同压实度黄土的毛细水迁移规律。结合宁夏当地气候和黄土的区域特点,以压实度和饱和度为因素,设计正交试验方案,应用维持饱和度不变的一维单向冻融试验方法,研究了压实黄土在有限补水条件下的冻胀和融沉特性,进一步结合力学试验,分析压实黄土岸坡冻害的主导因素及机理。分析压实黄土的饱和度分布规律,冻胀融沉规律,以及冻融对力学性能的作用规律,考察因素效应的显著性,建立显著的关系模型。研究结果表明:(1)毛细水上升区黄土的稳态含水率或饱和度沿高度逐渐减小,压实度对稳态含水率的影响显著,对稳态饱和度的影响不显著,可认为稳态饱和度分布与压实度无关。(2)有限补水条件下,压实黄土的冻胀率和融沉系数均随冻融循环次数的增加而增大,二者与冻融循环次数呈双曲线关系,约12次趋于稳定,且冻融循环效应随压实度或饱和度的增大而提高。(3)冻融使黄土的压缩性增大,压缩性随冻融循环次数的增大逐渐增大。压实度和饱和度对压实黄土的压缩变形影响非常显著,饱和度的影响大于压实度的影响。压缩系数增量达到稳定的冻融循环次数与饱和度和压实度有关。(4)有限补水条件下,压实黄土的黏聚力和内摩擦角均随冻融循环次数的增加而减小,二者增量的绝对值与冻融循环次数呈双曲线关系。黏聚力随压实度的增大而逐渐增大,随饱和度的增大而逐渐减小;摩擦角增量的绝对值随压实度的增加而增加,随饱和度的增大而增大。