冻土的力学性能是冻土工程设计的关键参数,影响冻土力学性能的因素很多,有试验的加载方式、加载速率、冻结温度、土的性质、样品尺寸、养护时间、围压大小、试验应力路径等。为了获得冻土的力学性能,开展了本论文的研究。 论文的主要内容为:(1) 以试验为基础,根据正交试验设计,对多种影响冻土力学性能的因素进行试验安排,并在WDT—100型电液伺服单轴试验机和W3Z—200型电液伺服冻土三轴试验机上进行试验。获得了冻土力学性能与多种影响因素的关系,利用人工神经网络分析各影响因素的主次关系;并进行了BP神经网络预测冻土单轴抗压强度的研究。经过大量的试验,结合工程实践经验,得出应变加载控制方式下冻土试验结果较为稳定,加载速率:在冻土单轴试验中,可采用25%/min:三轴剪切试验可采用0.08mm/s。进行了不同应力路径下冻土三轴强度试验,尤其是获得了卸载条件下冻土的力学性能试验,对深井冻结法凿井冻结壁设计具有一定的参考意义。(2) 冻土具有明显的蠕变特性,冻土蠕变是冻土力学性能最显著特性。本文通过对冻土流变试验结果的分析,以C.C.维亚洛夫提出的冻土幂函数蠕变方程为基础,采用Mises屈服准则,对C.C.维亚洛夫方程进行修正,获得了修正的C.C.维亚洛夫蠕变方程。