随着国家战略中“丝绸之路经济带”在寒区的开展，在高寒地区进行各种基础建设，不管是已建或拟建工程都将不可避免地触及高含冰量冻土。这种特殊冻土不同于低含冰量冻土与杂质冰，当温度较高时又有别于未冻土，故在相关工程设计、施工和维护中需予以格外地关注。本文在一个较宽泛的含水量范围内，进行了一系列常规单、三轴压缩及三轴轴向加卸载循环试验，根据试验结果从高含冰量冻土试样的人工制备、破坏特性及屈服特性三个层次，并综合各个因素之间的相互影响较系统地研究了高含冰量冻结砂土的破坏与屈服特性。主要结论如下:　　(1)采用常规的土、水直接混合方式只适用于低含冰量冻土试样的制备，对于较高含冰量冻土试样，在快速冻结过程中易发生冰、土完全分层现象。采用冰、土颗粒和少量液态水混合的方法，可以保证试样结构的均匀性及试样的高含冰量。存在的问题是冻结过程中提前加入土体中的冰颗粒作用有别于由土体中液态水直接冻结成冰的作用，冻结过程中冰颗粒更像是一种特殊的矿物成分，其自身几乎不产生胶结作用。另外，土体中冰颗粒尺寸的增大会强化土体的脆性，弱化强度;而冰颗粒数量的减少又会强化其脆性和强度，因此，冰颗粒尺寸和数量共同影响着土体的力学特性。目前，在高含冰量冻土试样的人工制备技术方面还没有统一标准，为了确保低含冰量与高含冰量冻土试样在人工制备方面的一致性及相关研究的连续性，尤其是确保土体中冰的自然冻结过程，本文提出了根据含水量大小分段制样的方法，该方法基本能保证试样结构的一致性。　　(2)当含水量较小时，随应变率的增大，强度总是非线性增大;当含水量较大时，强度-应变率关系曲线上会有一个强度极值，即在应变率增加的后期，强度会出现减小的趋势。当含水量在30.6～480％范围内时，强度基本不随围压的变化而变化;当含水量在16.7～18.8％范围内时，随围压的增大，强度先增大，当围压大于2MPa之后，围压不再影响强度。当应变率小于2.00×10-3 s-1时，随含水量的增大，强度先从一个最大值（最大干密度的饱和含水量所对的强度值）减小到一个最小值（该值小于相同试验条件下冰的强度），然后随含水量的进一步增大，强度逐渐增加到冰的强度;当应变率大于等于2.00×10-3 s-1时，随含水量的增大，强度首先减小到一个最小值，然后增加到一个最大值，最后减小到冰的强度，三轴压缩试验条件下得到的含水量对强度的影响规律与单轴压缩试验结果基本相同。在相同试验条件下，围压与含水量对原状样强度的影响特性与对重塑土样强度的影响特性基本是一致的。　　(3)较小含水量条件下(16.7～24％)，破坏应变随应变率的增大有一个短暂的增加趋势，达到最大值后随应变率的继续增大，破坏应变减小;含水量大于等于30.6％的条件下，破坏应变随应变率的增大而减小。当含水量小于等于18.8％时，破坏应变随围压的增大而增大，最终达到最大值20％;当含水量为30.6％和大于等于41.5％时，破坏应变分别基本为20％和2％，不随围压的变化而变化。破坏应变随含水量的增加而急剧增大峰值，然后随含水量的继续增加破坏应变急剧减小到某一值，当含水量大于41.5％之后冻土的破坏应变基本趋于冰的破坏应变，围压会影响初始阶段破坏应变随含水量的变化规律。　　(4)在较小含水量条件下，随应变率的增大，破坏应变能密度非线性增大，但增加的速率逐渐减小;在较大含水量条件下，破坏应变能密度随应变率的增加经过一个短暂的增加阶段之后达到最大值，然后减小;但当含水量大于30.6％时，破坏应变能密度随应变率变化的试验结果很离散。在不同的含水量区间，破坏应变能密度随围压的变化有不同的变化特性，围压对破坏应变能密度的影响类似于对强度的影响，也可以分为低围压，中围压，高围压三个阶段。单轴压缩试验结果表明随含水量的增大，破坏应变能密度先急剧增加到最大值，然后含水量的继续增大使破坏应变能密度急剧减小到最小值，再随含水量的进一步增大，破坏应变能密度基本稳定在0.05MPa。三轴压缩试验结果表明，当围压较小时(0.05MPa)，含水量对破坏应变能密度的影响特性与单轴压缩试验结果相类似，但当围压较大时(0.5～4MPa)，破坏应变能密度没有初始增加的阶段。破坏应变能密度与强度的变化特性有相同之处，也有不同之处，但可以反映更细微的变化过程，如果采用破坏应变能密度作为抵御破坏能力评价指标，可能会更切合实际。　　(5)随含水量的变化，应力-应变曲线类型有明显变化，即在不同的含水量区间，含水量对硬化规律有不同的影响特性，因此为了使屈服函数的形式更加简单和提高拟合准确度，对于屈服函数的具体形式应该根据塑性剪应变和含水量不同区间进行分别确定。建立了带有含水量参数的屈服函数与偏应力-剪应变的增量型关系式，并且模拟值与试验点基本相吻合，这说明得到的屈服函数与偏应力-剪应变的增量型关系式可以用于不同含水量条件下屈服面和偏应力-剪应变曲线的预测。