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人工冻融土是作为应用人工冻土支护技术应用后遗留下来的一种土质，它相对于原状土的物理力学性质和工程性质有了很大的改变。本文以淮南刘庄煤矿主井的人工冻融土为研究对象，用X射线衍射(XDA)分析、偏光显微镜、扫描电镜(SEM)以及化学全分析等多种手段对淮南刘庄煤矿人工冻融土进行了矿物成分分析、微结构研究；并根据冻胀试验，融沉试验以及人工冻融土的蠕变固结试验，定性地分析人工冻融土的矿物成分对其试验结果的影响。主要研究成果包括： (1)对淮南刘庄煤矿主井的原状土和人工冻融土进行X射线衍射半定量分析，以及化学全分析；定量计算不同地层原状土和人工冻融土中各类碎屑矿物和粘土矿物成分的相对含量，以及不同地层之间的化学成分含量； (2)基于对原状土和人工冻融土的微结构分析(主要是偏光显微镜和扫描电镜)，找出其物理、力学性质差异和在微结构中的不同表现，进一步建立它们之间的相互联系； (3)对原状土和人工冻融土进行冻胀试验以及对人工冻融土进行融沉试验，试图找出它们的冻胀规律和融沉规律，并确定每层土的冻胀量和融沉量； (4)对每一层人工冻融土进行固结流变试验，建立了实用的非线性粘弹性固结蠕变模型，即标准线性模型和Burgers模型。对所选模型进行数值变换分析，运用最小二乘法对模型曲线进行回归拟合，得出其蠕变参数； (5)结合X射线衍射，偏光显微镜和扫描电镜对原状土和人工冻融土矿物进行研究。对人工冻融土流变试验结果、冻胀量和融沉量的观测结果进行对比分析。