宁夏同心地区位于我国黄土高原北部,黄土分布较广,加之同心地区冬季温度低,季节性冻融效应强。黄土边坡、沟渠等在强烈的季节性冻融作用下,经常出现衬砌开裂、隆起、滑落等冻害问题,如何预防该地区黄土岸坡工程冻害问题发生,减少冻融对黄土的影响应作为今后重点研究方向。现有关于黄土冻融效应的研究大多为单向冻融,而黄土岸坡工程常常受二维温度源的作用发生二维冻融,目前有关压实黄土二维冻融的研究较少。针对黄土岸坡工程冻害严重问题,以宁夏同心地区黄土为对象,研究非补水条件下压实黄土的二维冻融特性,探索二维冻融试验方法和冻融变形规律,为黄土岸坡工程冻害防治提供技术支撑。采用封闭系统二维冻融试验方法,结合宁夏同心地区当地气候、水文条件,以压实度、饱和度为影响因素设计试验方案,研究了冻融循环作用对黄土冻融变形、湿陷性、压缩性和抗剪强度等的影响规律,建立各影响因素与二维冻融变形间的关系模型,研究压实度、饱和度对黄土湿陷性、压缩性和抗剪强度的影响及影响的显著性,分析作用机理及规律,具体可得以下结论:(1)冻融循环作用下,黄土试样竖直方向会发生冻涨融沉变形,水平方向发生冻胀融胀变形,试样整体体积变大,水平冻胀率、水平融沉系数、竖向冻胀率、竖向融沉系数与体变率均随冻融循环次数的增加而增大,冻融循环20次以后趋于稳定;压实度、饱和度对黄土的二维冻融变形产生显著影响,黄土二维冻融变形与压实度、饱和度间存在双曲线关系,试样的冻融变形随压实度的增加而减小,随饱和度的增加而增大。(2)饱和度不变时,压实度越大的试样粘聚力越大、内摩擦角越高;压实度不变时,饱和度越大的试样粘聚力、内摩擦角越低;黄土试样冻融循环后,粘聚力、内摩擦角的增量为负值,粘聚力、内摩擦角减小,试样强度降低,粘聚力、内摩擦角增量的绝对值随压实度的增大而减小,随饱和度的增加而增大。(3)同心黄土压缩性较大,封闭系统非补水条件下,试样压缩系数随二维冻融循环次数的增加而增大,压实度、饱和度与试样压缩系数间存在一定相关关系,同心黄土的压缩系数、压缩系数增量均随压实度的增大而减小,随饱和度的增加而增大。(4)同心黄土冻融循环后湿陷性增加,部分不具有湿陷性的黄土冻融循环后转变为弱湿陷性黄土或中等湿陷性黄土,同心黄土的湿陷系数随冻融循环次数的增加而增大,冻融循环作用下湿陷系数增量随压实度、饱和度的增大而减小。