人工冻结技术自上世纪50年代引入我国以来，至今已在近千个立井建设中得到运用。大量工程实践发现，简单的将针对天然冻土的研究方法及获得的成果应用于深土冻结工程的设计与施工中，会造成一些工程问题。因此，有必要对深部人工冻土特性进行针对性研究。以往，这部分研究工作主要围绕深部人工冻土的力学性质展开，而对深部人工冻土形成、融化过程中物理性质变化规律的研究由于试验仪器的限制少有涉及。基于此，本文自行设计了适用于高压条件的土体室内冻融试验系统，并以此为基础就压力因素对土的冻结温度及单向冻结特性变化规律进行试验研究。初步得到以下认识:　　1)在分析总结现有试验装置设计经验基础上，设计了适用于高压力条件下土的冻结温度测试装置及土体室内冻融试验装置，克服了以往装置难以进行高压力条件试验的不足。通过与现有试验装置进行对比试验，验证了高压力条件下土的冻结温度测试试验的可行性;试样管强度及试验装置整体密封性是影响高压下室内冻融试验装置可行性的主要因素，采用管壁开孔的方式会削弱试样管的整体强度，难以满足试验要求。　　2)压力及含水率因素均会对土的冻结温度产生影响。含水率给定条件下，深部粘土和兰州黄土冻结过程曲线中过冷度随压力的变化趋势可以分为两个阶段:存在一个临界压力;对于有压条件下土体，随着含水率的增加，土的初始结晶温度呈增大趋势;对于深部粘土，可以用以下方程对压力及含水率因素对深部粘土冻结温度影响规律进行描述:Tf=aP+bw+c　　式中:Tf为土的冻结温度(℃);P为外部压力(MPa);w为土体的含水率(％)，a、b、c参数。对于本试验:a=-1.3538，b=-0.0841，c=2.484;　　3)以兰州黄土为研究对象，进行了开放系统承压土单向冻结试验，试验结果表明:高压力下土体冻结过程中轴向应变随时间的变化趋势有别于以往无压或较小压力条件，高压条件下轴向变形以压缩为主;不同冷端温度条件下试样单向冻结过程中轴向变形曲线有明显分化，存在某一临界冷端温度值（或某一临界温度梯度值）;即使在高压力条件下，单向冻结过程中依然存在着较明显的水分重分布过程;荷载一定条件下，试样经历单向冻结后其内部含水率至上而下呈增大趋势，增大过程中会出现一个较大值，这一较大值出现位置随着冷端温度的降低逐渐下移，且与最大冻结深度位置基本吻合;冷端温度给定时，随着荷载的增加，试样经历单向冻结后其内部含水率整体减小。　　4)以兰州黄土为研究对象，进行了封闭系统承压土单向冻结试验，试验结果表明:高压下试样单向冻结过程中轴向变形以压缩变形为主;根据冻结过程中应变速率发展规律可将其分为四个阶段，即前期缓慢变形段、快速变形段、衰减变形段和后期缓慢变形阶段;给定上覆压力条件下，不同冷端温度对应的含水率分布均呈倒S型曲线分布，靠近试样暖段处含水率最高;通过与保载后试样内部含水率分布曲线对比发现，试样经历单向冻结后其下部含水率有所减小而上部含水率有所增加，增大区域与冻结稳定后冻结区域范围相重合，这说明即使在很高压力条件下试样内部依然存在着较明显的水分重分布过程。　　5)基于试验结果并结合试验过程中观察到的一些现象，提出了一种正冻土中冷生构造形成机制，认为土体冻结过程中初始结晶温度和土的冻结温度是影响土体冻结过程中冷生构造的主要因素。通过试验发现，冻结速率会对土的初始结晶温度及土的冻结温度产生影响，随着冻结速率的增加，不同含水率条件下土的初始结晶温度显著升高，冻结速率与土的初始结晶温度之间存在有较好的线性关系，且不同试验条件得到的土的初始结晶温度随着冻结速率的变化曲线沿同一直线分布。