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随着人工冻结法正被多领域广泛地应用。对于通过人工冻结法形成的冻黏土的研究就成为了工程应用中不可缺少的一部分。本文正是考虑到人工冻结法在工程实际应用中的重要性,以试验研究为主,通过现场取样后再加工成试验所需的试验试样,对人工冻黏土的热力学性质以及蠕变特性做出了试验研究,希望能够为实际工程应用提供理论依据和技术帮助。依据本课题的研究要求,对人工冻黏土试样先进行热物理性质指标的试验;再在安徽理工大学自行研制的WDT-100型单轴试验机以及W3Z-200型三轴试验机对人工冻黏土进行了力学指标的试验试验,即单轴压缩抗压强度试验和三轴剪切抗剪强度试验。基于单轴抗压强度试验,得到了人工冻黏土的极限抗压强度、弹性模量情况、泊松比情况和应力应变关系等力学特性。冻结温度一定时,人工冻黏土的三轴抗剪强度随着围压的增大而呈明显的线性增大趋势;通过等时应力应变关系曲线可知,当偏应力水平较低时,人工冻黏土的应力-应变关系呈直线型,当偏应力水平较高时,呈曲线型。并建立修正的剑桥模型来作为人工冻黏土的应变硬化性弹塑性模型。通过人工冻黏土的单、三轴蠕变试验研究可以得知:单轴蠕变曲线和三轴蠕变曲线基本相似,这标志了对于人工冻黏土蠕变特性的研究正由简单应力状态向复杂应力状态过渡。在较低的恒力作用下,人工冻黏土的蠕变变形表现为减速蠕变和稳定蠕变两个阶段的特征。根据对人工冻黏土的单轴压缩蠕变试验结果的分析,并结合C.C.维亚洛夫推荐的幂函数方程,建立起人工冻黏土在简单应力条件下的应力、应变、温度以及时间相互作用的本构方程。根据人工冻黏土在三轴蠕变试验结果分析,平均蠕变变形速率随着围压的增大而不断减小,但随着偏应力的增大而不断增大。