本文通过对现有强度理论的分析比较同时结合冻土的强度和变形规律,并基于微、细观试验结果探讨分析了冻土强度弱化以及冻土蠕变变形的内在机理。主要得出以下结论:1.对现有强度理论进行系统的比较、分析得出结论:统一强度理论具有明确的物理意义,可以充分反映出各种不同材料的性质,可以充分考虑作用在双剪应力单元体上的所有应力分量对材料的屈服或破坏的不同影响,可以正确反映中间主应力的分段效应,并且可以全域灵活地适应于各种不同材料不同程度的中间主应力效应。最后在结合冻土的强度和变形特征的基础上。利用统一强度理论提出冻土的本构模型。2.随围压的增大,冻土的强度增加,但随围压的进一步增大强度出现降低的趋势,也就是说围压的增大可以抑制冻土的膨胀软化效应,也可以诱导冻土的膨胀软化现象。强度随围压的变化趋势基本上呈抛物线型分布。基于统一强度理论对原有冻土抛物线型屈服准则进行改进。3.围压作用下,影响冻结砂土强度弱化的主要原因是孔隙冰的压融、矿物颗粒细化和微裂隙的发育;影响冻结粉质粘土强度弱化的主要原因是孔隙冰的压融、微裂隙的发育。这些过程不是独立存在的,而是共同影响、共同作用导致了冻土强度的弱化。4.冻结粘性土的变形特点为:加荷初期试样体积收缩,但随着荷载的进一步增大而变为膨胀,直至试验结束。轴应变随偏应力的增大而增大,表现出明显的粘塑性特征。应力-应变曲线上的准弹性段、屈服段和粘塑性段分别对应体变曲线上的体缩段、体缩量最大处和膨胀段。在同一围压下,随负温的增大,相同条件下的冻结粘性土的轴向变形减小、体缩量增大、膨胀量减小;在同一负温下,相同条件下的轴向变形和体缩量随围压的增大而减小、膨胀量随围压的增大而增大。根据试验结果,给出了考虑体变的应力-应变关系。5.冻土蠕变过程中其体积变形不为零,且剪应力强度明显影响着冻土的体积变形。冻土的蠕变变形不仅取决于剪应力强度,而且与平均法向应力密切相关。因此存在平均法向应力的影响同时在体变不为零时,按照传统的方法直接从单轴应力状态的蠕变方程推算出复杂应力状态下的蠕变参数,即使在单一曲线假定下也是不可行的。6.研究了冻土的瞬时变形特征和冻土的蠕变及蠕变强度,给出了单轴应力下,复杂应力下的蠕变本构模型,并基于流变元件给出了冻土的流变本构方程的微分形式、积分形式,冻土的非线性蠕变方程,等效剪应力和等效剪应变的本构方程,并进行了对比分析,以便使其更加准确的应用于工程实践中。