冻土分布广泛,性质复杂,而且大量的环境地质灾害都与冻土有关。随着国家经济向中西部推进,广阔的冻土区的工程建设日益频繁,不可避免地遇到诸多冻土工程问题。尤其在修建公路、铁路、建筑物等工程时,常常伴随着冻胀、融沉、翻浆、盐胀等冻土问题,严重制约着冻土区的生产生活和经济的可持续发展。另外,人工冻结法由于其在增强地层土体强度和稳定性等方面的优势,使得其在岩土工程中的应用领域不断拓展,由煤矿立井施工发展到采矿、隧道、地铁、基坑处理等岩土工程领域。然而,此种施工方法对冻土的应力-应变关系控制要求较高,冻结施工过程中也常常出现冻胀融沉现象。由此可见,冻土的开发和利用研究面临着巨大的机遇和挑战,开展冻土的实验研究对推动冻土的工程实践和理论研究都具有重要的意义。　　本文基于低场核磁共振技术在测试水分含量与孔隙水分布方面的应用,通过控制对冻土中未冻水含量影响因素参数,来研究不同土质、干密度、初始含水率、离子浓度对未冻水含量影响以及变化规律,并且对冻结和融化过程中孔隙水分布进行了测试研究。本研究不仅考虑理论上的严密性及一致性,同时还为核磁共振技术在岩土工程领域中的应用提供一些借鉴性的操作方法和分析思路。主要内容可分为以下几个部分:　　(1)介绍了冻土工程实践中面临的问题和挑战,通过分析引出影响冻土的物理-力学性质的关键因素:未冻水。然后列举不同的测试未冻水含量的方法并且分析其的优缺点,确定本次实验采用低场核磁共振技术对冻土中未冻水含量进行研究和分析。　　(2)针对低场核磁共振测试方法,分析了其测试原理及其横向弛豫时间T2,然后采用NMR技术测定并研究在冻融循环过程中影响未冻水含量的主要因素(温度、土质、干密度、初始含水率和离子浓度)对未冻水含量的影响及其变化规律。　　(3)与高场核磁共振仪器主要用于化学结构分析不同,低场核磁共振技术是相对宏观的核磁共振研究仪器,其主要根据试样内部水的相态和分布的情况,来反映出岩土介质内部孔隙结构的分布特征。本文基于低场核磁共振技术的该测试特点,分析冻结和融化过程中孔隙水分布的特点以及孔隙水冻结和融化顺序,T2时间曲线直观展现土体冻融过程中孔隙水演变规律。　　(4)在冻融循环过程中,冻融特征曲线出现了滞后现象。本文归纳梳理了国内外对滞后现象的研究现状,根据本次测试的冻融特征曲线,提出过冷现象和毛细管接触面是引起冻融滞后的原因。关于滞后的详细微观机理解释,目前还没有统一的认识,有待于进一步的分析探讨。