我国西北部地区的冬季气温通常在0至-20℃的负温区间,这些地区存在氯化钠盐渍砂土和季节性冻土的重叠分布区域。在一定的负温下,氯化钠盐渍砂土中的孔隙水会相变成冰,使土中的未冻水含量减少,从而会影响土体的物理力学性质,此外土体中的氯化钠也具有腐蚀性,因此会对工程结构产生不利影响。随着国家政策导向和经济社会发展的需要,更多的工程建设活动将在这些地区开展。因此研究负温下氯化钠盐渍砂土的物理力学特性对盐渍化冻土地区的工程建设和保护具有重要的理论和实践意义。电化学阻抗谱是一种无损的电化学检测方法,不会对土体的物理力学性质产生影响。电化学阻抗谱可以反映出土体内部的土颗粒、孔隙溶液及土体-电极界面的电化学行为。通过电化学阻抗谱和等效电路模型可以获取土体的等效电阻、等效电容、等效电感和双电层电容的电化学特性,有助于深入了解土体的电化学性质和使用具有实际物理意义的等效电路元件表征土体内部微观结构和物理力学性质。本文基于电化学阻抗谱理论,以初始含水量为15%,含盐量分别为0.5%、1.0%、2.0%、3.0%和5.0%的氯化钠盐渍砂土为研究对象;以负温下氯化钠盐渍砂土的未冻水含量、孔隙水贮存特征、电化学阻抗谱特征、等效电路模型以及等效电路元件参数的变化规律为研究目标;在0至-20℃的负温范围内进行了冻结温度试验、核磁共振试验和电化学阻抗谱测试;分析了土体内部的导电路径和电极-砂土界面电化学特性,揭示了温度、含盐量对负温下氯化钠盐渍砂土电化学特性的影响规律与机理;建立了适用于负温下氯化钠盐渍砂土电化学体系的等效电路模型;得到了等效电路元件参数与温度、未冻水含量间的相关关系。主要研究成果有:（1）通过冻结温度试验和未冻水含量测试明晰了负温下不同含盐量氯化钠盐渍砂土的冻结情况、未冻水含量以及孔隙水贮存情况。氯化钠盐渍砂土的冻结温度随含盐量的增大而降低,含盐量为5.0%的氯化钠盐渍砂土在-20℃尚未达到冻结温度;未冻水含量随着温度的降低而减少,在-20℃时,土样中仍有一定量的未冻水;氯化钠盐渍砂土中的孔隙水主要贮存于大孔隙中,在冻结过程中,大孔隙中的水先冻结,大孔隙会因为冰的“分割”作用产生较小的孔隙。氯化钠盐渍砂土在冻结后的孔隙结构特征、未冻水含量和贮存情况会发生改变,会影响土体的物理化学性质和电化学特性。（2）氯化钠盐渍砂土电化学体系的电化学阻抗谱包含有两个时间常数,Bode图和Nyquist图在不同负温下的是拓扑等价的。在Bode图中,高频区（10~3至10~5 Hz）的阻抗模值均为一段水平线,电化学特性体现为一个“电阻”;低中频区(10-2至10~3Hz)的阻抗模值随着测试频率的降低而逐渐增大。在φ-log f图中均包含有一个明显的“谷”和“峰”的极值,“谷”在高频区,“峰”在低中频区,峰值相位角的大小在25°～45°之间。在Nyquist图中均显示出一个较为明显的容抗弧,但实际上是由两个容抗弧组成,这两个容抗弧分别来自土体和电极-砂土界面。（3）在含盐量相同时,温度对土体电化学阻抗谱的影响在低于冻结温度的负温区间中较为明显,这与孔隙溶液中离子迁移能力下降有关,也与孔隙溶液相变后,未冻水含量减少,冰占据了部分孔隙,导致离子迁移通道变窄有关。在Bode图中,高频区阻抗模值随着温度的降低而增大,温度对低中频区阻抗模值的影响不太显著。Nyquist图中容抗弧的半径随着温度的降低而增大,Nyquist图在高频区与实轴交点处的值也随着温度的降低而增大。（4）在负温相同时,含盐量对氯化钠盐渍砂土电化学阻抗谱的影响规律相同:在Bode图中,含盐量越大,则阻抗模值越小;在Nyquist图中,随着含盐量的增大,容抗弧整体向左移动,半径也逐渐减小,电化学体系的阻抗也逐渐减小。含盐量对土体电化学特性的影响机理在冻结前后有所差别——在高于冻结温度时,含盐量是通过影响土体中的离子含量来影响电化学特性;在低于冻结温度时,含盐量是通过影响相变的程度,导致导电路径改变而间接影响电化学特性。（5）负温下氯化钠盐渍砂土电化学体系的等效电路模型由电极-砂土界面和氯化钠盐渍砂土的等效电路模型串联得到,可表示为:(QE-S(RE-SWE-S))(CIP(RCCP(CDCPRDCP)))或（QE-S RE-S）（CIP（RCCP（CDCP RDCP）））。其中（QE-S（RE-S WE-S））或（QE-S RE-S）为电极-砂土界面并联的法拉第过程和非法拉第过程的等效电路模型,法拉第过程包括电荷转移过程和扩散过程,可以用电荷转移电阻RE-S和Warburg阻抗WE-S串联表示,但在含盐量较高时可不考虑Warburg阻抗WE-S;非法拉第过程的“双电层”电容用常相位角元件QE-S表示;(CIP(RCCP(CDCPRDCP)))为氯化钠盐渍砂土的等效电路模型,包含绝缘路径IP、连续导电路径CCP和不连续导电路径DCP这三条并联的导电路径。（6）等效电阻元件RCCP和RDCP的参数值均随温度的降低而增大,RCCP或RDCP参数值的自然对数Ln（R）与负温的绝对值θ之间的线性关系为Ln（R）=a1+b1θ;未冻水含量ωu与RDCP的参数值的自然对数Ln(RDCP)间的幂函数关系为ωu=a2(Ln(RDCP))-b2。等效电容元件CIP和CDCP的参数值均随着温度的降低而增大。在低于冻结温度Tf时,CIP和CDCP的参数值与负温T的关系为C=a+b×（T-Tf）。