松散含水层作为西北地区典型的地质条件分布广泛，尤其受到该区域高寒气候的影响，常以终年冻土和季节性冻土状态存在，给西北地区的工程建设、资源开采、环境保护造成巨大挑战。本文基于西北高寒地区地质条件，开展了冻结松散含水层相变演变特征与采动力学行为研究，通过核磁共振研究不同冻结温度条件下松散含水层物理性质演变规律；通过MTS-810低温三轴实验机研究初始含水率、冻结温度对冻结松散含水层强度特性的影响规律以及采动应力路径下冻结松散含水层变形破坏规律，得到以下成果：　　（1）利用核磁共振设备进行了未冻水测量试验，得到了松散含水层冻结体的冻结特征曲线，温度与未冻水含量的关系曲线及数学关系式；利用热常数分析仪开展了冻结体导热系数测量试验，研究表明：正温时，试样导热系数随含水率的增加而增加，而受温度影响较小；-5℃~0℃，冻结体导热系数随温度降低而增加且含水率越高速率变快；-10℃~-5℃，各含水率冻结体导热系数基本保持不变。　　（2）开展了冻结体三轴压缩过程中全应力-应变力学试验。试验表明：冻结体均经历弹性、塑性和软化过程；低围压下，试样经历体积压缩、不变和扩容三个阶段，高围压下，试样仅经历体积压缩过程。相同含水率，冻结温度越低，试样内部未冻水含量越低，粘结力越强；相同冻结温度，含水率越高，试样的强度越大。通过敏感性分析得出冻结体强度影响因素排序：围压＞温度＞含水率。　　（3）进行了冻结体采动应力路径下的力学试验。结果表明：不同含水率、冻结温度条件下试样均经历弹性、塑性和软化阶段；随含水率升高、冻结温度降低，试样峰值应力增大，峰后阶段应力损失越大，试样弹性模量增大，泊松比减小。-8~-4℃，不同含水率试样弹性模量随温度降低，平均增幅为84.23%；5%~15%含水率变化范围内，不同温度试样弹性模量随含水率增大平均增幅为167.67%。