关键词： 冻融循环作用   生物炭和秸秆   土壤物理结构   冻结锋面和融化锋面   融雪水入渗  

摘要： 季节性冻土区特有的冻融循环破坏土壤物理结构的稳定,影响春季融雪入渗过程,导致初春土壤易发生涝渍灾害,从而影响寒区作物的生长发育。因此,寻找一种有效的措施来改善土壤物理结构、提高融雪水利用效率是有必要的。然而近阶段的研究主要侧重于施加单一外源生物质材料对土壤的改良效果,忽略不同调控模式下土壤物理特性和融雪水入渗过程的差异。同时,对于冻结锋面的研究多集中于冻融作用下其迁移特性的变化规律,未考虑施加外源生物质材料对其迁移的影响。基于此,本研究立足于东北地区松嫩平原,以室内、大田相结合的方式,在室内试验中,设置不同含水率（W1:20%、W2:15%、W3:10%）和四种处理（CK:空白对照组、B:仅添加生物炭、J:仅添加秸秆、BJ:联合添加生物炭与秸秆）;在大田试验中,延续室内试验的外源生物质材料的调控处理（BL:空白对照组、CLS:仅添加生物炭、JLS:仅添加秸秆、CJLS:联合添加生物炭与秸秆）,探究土壤水稳性团聚体分布比例及其水稳定性、土壤总孔隙度（TP）、土壤孔径分布、土壤机械结构稳定性、土壤水分特征曲线（SWRCs）、冻结锋面和融化锋面迁移特征的差异性,并利用张力入渗仪刻画土壤入渗过程,分析添加生物炭与秸秆对农田土壤物理结构及持水性的影响机理,阐明土壤物理结构特性与融雪水入渗特征的响应关系。具体研究结果如下:（1）冻融作用下施加生物炭和秸秆对土壤水热分布的影响。冻融作用改变土壤水分、温度空间分布状态。与冻结前期相比,融化后的土壤水分向土体中层迁移,并聚集在中层附近。随着生物炭和秸秆的添加,水分迁移量增加,BJ处理效果最显著。而水分迁移能力随着土壤初始含水率的降低而减弱。随着冻融次数的增加,L1层土壤含水率降低,水分向深层迁移;在L2层,W1、W2下土壤含水率随冻融频次的增加表现为先减后增,而W3下的土壤含水率呈现相反的趋势。土壤温度变化在各阶段上表现出相同的变化趋势:在冻结初期,W1、W2、W3下的土壤的各土层温差32.9℃、33.3℃、34.6℃,含水率越低,温差越大;在融化期各土层的温差为13.0℃、15.2℃、21.9℃,变化趋势与冻结期一致。土壤经历多次冻融循环后,土壤温差降低,变化幅度减小。然而施加生物炭和秸秆改变土壤温差差异,B、J、BJ各处理土壤各层温差增加0.7～1.7℃、0.8～1.7℃、0.3～0.5℃,冻结速率增加9.68%、4.15%、17.07%。（2）冻融作用下施加生物炭和秸秆对土壤物理结构的影响。在冻结前期,添加生物炭和秸秆增加土壤大团聚体和小团聚体含量,随着初始含水率降低,W3BJ处理的增加效果减弱50%,相反W3B和W3J的作用效果则提高7%～13%;而在融化期,添加生物炭和秸秆有同样的作用效果,但随初始含水率的降低,各处理作用效果减弱。添加生物炭和秸秆增加>0.25mm水稳定性团聚体的含量,提高几何重量直径（GMD）、平均重量直径（MWD）、降低团聚体破坏百分比（PAD）,从而增加土壤团聚体稳定性,其中BJ处理表现最佳。但团聚体稳定性与调控措施之间非线性关系,以W3为例,单独添加生物炭的效果优于联合施用处理。施用生物炭和秸秆改变土壤孔隙分布,影响孔径连通性,表现为土壤空隙（>100μm）比例增加,随冻融频次的增加呈先增后减;中间段孔径（0.3～100μm）比例增加,随冻融频次的增加表现为逐渐增加;极微孔径比例降低,随冻融频次的增加表现为逐渐减小。同时,土壤初始含水率降低,各段孔径变化幅度降低。此外,施加生物炭和秸秆提高土壤TP、增加土壤结构稳定性。TP随冻融次数的增加而增加,但增加幅度与土壤初始含水率的大小呈反比。另外,W1BJ、W2BJ处理下的广义土壤结构指数（GSSI）可达到98.06、98.11,高于单独处理,而W3BJ联合处理下的GSSI值低于单独处理,不平衡的三相比致使土壤失稳。此外,施加生物炭和秸秆提高土壤饱和含水率4.65%～15.16%,变化幅度随含水率的增加而增加;增大土壤体积含水率(θ（h）)的差值,增强土壤持水性,但W3BJ处理持水能力减弱;同时增加土壤田间持水量（FC）,降低植物永久凋萎系数（PWP）,从而增加土壤植物可用含水量（PAWC）,而冻融作用改变FC,导致PAWC大幅度增加。（3）冻融作用下施加生物炭和秸秆对农田土壤冻结锋面、融化锋面迁移过程的影响。在冻结前期,BL、CLS、JLS、CJLS各处理温度变化范围为-13.81～12.31℃、-12.25～12.69℃、-11.06～10.19℃、-8.25～11.00℃。与BL相比,CLS、JLS、CJLS各处理下的冻结锋面迁移深度增加5.44%～7.03%,迁移速率增加29.63%～64.44%,加快冻结锋面向下迁移进程,分别提前14 d、13 d、7 d,但迁移到最大深度的时长增加,分别增加7 d、8 d

关键词： 冻融循环作用   矽卡岩   分形维数   本构方程   边坡稳定性分析  

摘要： 新疆地区矿产资源丰富,为国家经济可持续发展提供了充足力量。然而,由于新疆的严寒气候、季节性温差变化大等原因,矿山岩体工程建设长期受到了冻融风化的影响,对岩体工程的稳定性和矿山工作人员的安全造成了威胁。因此,探究冻融作用下岩石的损伤特性,对长期处在冻融环境下岩体工程安全稳定性具有重要指导意义。通过开展室内试验、理论分析和数值模拟等手段,主要完成的研究工作和成果如下:(1)开展了不同循环次数下矽卡岩的冻融试验和单轴压缩试验,得到了岩样的质量变化率、峰值抗压强度、变形模量等物理力学参数随冻融次数的增大而逐渐减小的趋势;且试样单轴压缩破坏的模式主要为劈裂破坏和剪切破坏,冻融周期越长,破碎块数目越多。(2)开展不同冻融周期下矽卡岩的P波试验和SEM试验。随着冻融次数的增大,岩石的P波速逐渐降低,试样内部细观结构损伤演化明显,裂纹增加并相互贯通,且试样的SEM裂纹分形维数随冻融循环次数的增大而逐渐增加;对矽卡岩宏观力学性能劣化与细观损伤进行了关联分析,分析了矽卡岩冻融作用下的损伤机理。(3)基于连续介质理论和Weibull统计分布函数,引入以分形维数为基础的系数γ=fn/fs,(fs为岩样SEM图像中的最大的分形维数),建立了冻融作用下矽卡岩单轴压缩的损伤本构模型。并结合室内试验数据对模型的合理性进行了验证。(4)基于广义Hoek-Brown准则的岩体力学参数选取的方法,得到了不同循环次数下矽卡岩体的弱化参数。通过FLAC3D数值模拟对边坡稳定性进行分析评价,发现了边坡稳定性系数随循环次数的增大而逐渐降低,探究了边坡冻融作用下失稳的内在机理。

关键词： 细粒硫酸盐渍土   盐冻胀力   盐冻胀变形   水盐迁移   微观结构  

摘要： 盐渍土在失水或者温度降低的情况下会产生盐胀现象,严重影响结构物的正常使用。为研究细粒硫酸盐渍土盐冻胀特性,选取青海乐都公路段二十里铺区沿线硫酸盐渍土作为研究对象,采用自制试验箱,开展室内冻融循环试验,分析冻融循环条件下,不同含盐量盐渍土盐冻胀力、盐冻胀变形特性,并开展盐冻胀机理研究,主要结论归纳如下: (1)细粒硫酸盐渍土盐冻胀力随着含盐量和冻融循环次数的增加而增大,盐冻胀力的增长趋势随着冻融循环次数的增加逐渐降低。当温度低于冻结温度时,非盐胀性盐渍土仅产生冻胀力,且随着冻融循环次数的增加,冻胀力变化较小,说明冻胀具有一定累加性,但累加量不大;具有盐胀性盐渍土,盐胀与冻胀同时存在,产生盐冻胀力。不论含盐量大小,硫酸盐渍土的盐冻胀力表现为明显的累加性,含盐量越大累加性越大。冻结温度以上盐胀占比大于冻胀占比,冻结温度以下冻胀占比逐渐增大,并逐渐大于盐胀占比,温度低于-15℃以后冻胀占比约为100%。在一个冻融循环周期内,按照盐冻胀力中盐胀占比及冻胀占比随温度的变化规律,将盐冻胀力变化分为四个阶段:盐胀阶段、盐冻胀耦合阶段、冻胀阶段、融化阶段,并测得含盐量为1.5%～4.0%的细粒硫酸盐渍土冻结温度在2℃～-5℃内变化,且冻结温度随着含盐量的增加而降低。 (2)土样冻结峰值和残余值随着冻融循环周期的增加而增大,且含盐量越大的土样增长速率越快,冻结峰值与冻融循环次数之间呈线性增大的关系。含盐量越大的试样其峰值增量越大,累加性越大。含盐量越大的盐渍土土样盐冻胀量越大,且随着冻融循环次数的增加而增大。残余盐冻胀力随冻融循环次数增加而增长的趋势与峰值盐冻胀力增长趋势相似。 (3)土样内部的降温速率和温度变化区间均随着土样高度的增加而增大。含盐量不同,土样不同高度处的温度变化也有所不同,但其变化趋势相似。降温过程中,温度变化速率均呈现先急后缓最后趋于平稳的趋势;升温过程中,温度变化速率表现状态与降温过程相似。含盐量相同的土样在不同冻融循环周期的水分迁移规律相似,不同含盐量盐渍土在冻融循环过程中水分产生向冷端迁移的现象。随着含盐量的增加,土样冻结温度降低,冻结速率变缓,土体内部含水率迁移的速率增大。在冻融循环过程中土中的含盐量呈现向上迁移的现象,即向冷端迁移。不同含盐量土样盐分随土样高度的变化趋势相似,部分呈现“S”形分布。含盐量越大的盐渍土盐分迁移量越大,顶部与底部的含盐量差越大。水盐迁移规律对盐冻胀力和盐冻胀量的有影响,温度的变化引起水分的迁移从而带动盐分的迁移,使土样产生膨胀,说明水盐迁移是引起土样力和量变化的主要因素。 (4)对无盐胀性土样进行冻融循环前后的电镜扫描分析,土颗粒间连接较为紧密,颗粒较为均匀主要以结合水连接;冻融循环后土样粉状颗粒较多,并填充土颗粒间的孔隙。具有盐胀性盐渍土土颗粒间结构连接方式以结合水与易溶盐连接为主,土颗粒大小分布不均匀,同时土颗粒表面存在少量未充分溶解的盐结晶。冻融循环前土颗粒主要呈现圆粒状,存在极少量片状结构,呈骨架状结构,颗粒间连接方式主要为胶结接触,表面存在盐结晶。土样含盐量逐渐增大时,明显看出土体中的孔隙数量增加,大孔隙和小孔隙交叉分布在土样内部。具有有盐胀性盐渍土冻融循环后,土体结构逐渐疏松,孔隙数量及大小均有所增加,架空结构增多且分布不均。在冻融循环过程中土样自土层底部到顶部的热量损失逐渐增加,温度变化梯度逐渐变小,产生的冰结晶与盐结晶逐渐减少,产生的膨胀量逐渐减小。表现为盐胀性的土样自土层底部到顶部的土颗粒孔隙数量和大孔隙数量增加且分布不均匀。

关键词： 冻融循环   冻融循环次数   冻结温度   冻融-蠕变模型   砂质泥岩  

摘要： 我国超80%露天煤矿分布于北纬38°以北的高寒地区,昼夜及季节性温差使得边坡岩石发生显著的冻融现象。特别是露天煤矿软岩边坡,岩石冻融损伤效应更加明显。在边坡覆岩静载的长期作用下,极易发生大规模滑坡灾害。本文从寒区露天煤矿软岩边坡的长期稳定性这一工程需要出发,以露天煤矿边坡常见的砂质泥岩为研究对象,考虑冻融循环次数和冻结温度两个因素,通过开展冻融循环试验、电镜扫描试验、单轴压缩试验和单轴蠕变试验,研究冻融损伤对砂质泥岩细观结构、物理力学特性和蠕变特性的影响规律,并基于蠕变理论和损伤力学理论建立了考虑冻融损伤的冻融-蠕变模型。得到的主要结论如下:(1)测试了冻融前后砂质泥岩质量和纵波波速,并通过电镜扫描试验分析了砂质泥岩的细观结构特征。结果表明:随着冻融循环次数的增加和冻结温度的降低,砂质泥岩质量损失率和纵波波速损失率均呈非线性指数型增大,增长幅值逐渐减小;砂质泥岩细观结构由致密变为松散,细观表面由平整变为粗糙,微裂纹和孔隙缺陷逐渐发育,冻融损伤逐渐增大。(2)对不同冻融循环处理后的砂质泥岩进行了单轴压缩试验,分析了砂质泥岩单轴力学特性和破坏特征变化规律。结果表明:随着冻融循环次数的增加和冻结温度的降低,砂质泥岩单轴抗压强度和弹性模量均呈非线性指数型减小,减小幅值逐渐降低;峰值应变呈非线性指数型增大,增大幅值逐渐降低;同时,砂质泥岩单轴破坏模式由劈裂破坏向剪切破坏转变,裂纹数量与破裂程度明显增大。(3)基于声发射试验分析了单轴压缩过程中砂质泥岩裂纹演化特征。结果表明:声发射振铃计数峰值、声发射累计振铃计数、裂纹起裂应力和裂纹损伤应力均随冻融循环次数的增加和冻结温度的降低而减小,砂质泥岩整体由脆性逐渐表现出延塑性破坏特征;而裂纹起裂应力和裂纹损伤应力与峰值应力的比值基本不随冻融循环次数和冻结温度的变化而变化。(4)对不同冻融循环处理后的砂质泥岩进行了蠕变试验,分析了砂质泥岩蠕变特性和破坏特征变化规律。结果表明:相同应力水平下,砂质泥岩瞬时应变、蠕变应变和等速蠕变速率随着冻融循环次数的增加和冻结温度的降低而增大;长期强度与单轴抗压强度之比基本不受冻融循环次数和冻结温度影响,整体维持在一定水平波动,与裂纹起裂应力有着较好的一致性;同时,砂质泥岩蠕变破坏模式由剪切破坏逐渐向复杂的张拉-剪切复合破坏转变,主裂纹数目有着明显增加,岩样完整性明显降低。(5)基于蠕变理论和损伤力学理论建立了考虑冻融损伤的冻融-蠕变模型,并对冻融-蠕变模型中的参数进行了识别和验证。结果表明:基于冻融-蠕变模型得到的拟合曲线与试验数据具有较高的一致性,可以较好地反映不同冻融循环条件下砂质泥岩的蠕变变形特征。本文研究成果可为高寒地区露天矿软岩边坡稳定性研究提供理论基础及工程指导。

关键词： 冻融循环   ECC   PVA纤维   微观分析   压缩性能   SHPB  

摘要： 我国超过一半的地区属于季节性冻土区,在这些地区内,气温正负的反复交替会给混凝土结构造成冻融损伤,降低其安全性和耐久性。工程纤维增强水泥基复合材料(ECC)因具有韧性高、多裂缝开展、极限拉应变大等特点,在国内外得到广泛应用。然而,现有研究主要集中于正常环境下的ECC材料力学性能,冻融环境下的研究还相对较少,因此开展冻融循环后PVA-ECC压缩性能试验研究具有重要工程意义。本文基于快速冻融循环试验,对冻融循环后的PVA-ECC试件进行了静态压缩试验和SHPB动态压缩试验,主要研究内容如下: (1)对4种纤维体积掺量下的PVA-ECC试件进行0～200次的快速冻融循环试验,研究试件外观损伤、质量损失、相对动弹性模量和孔隙率的变化规律。结果表明:随着冻融次数增加,试件冻融损伤逐渐加重,抗冻融能力逐渐下降;随着纤维体积掺量增加,试件冻融损伤逐渐改善,抗冻融能力得到提高;在本试验所有的纤维体积掺量中,掺量为2%试件的抗冻融能力较好。 (2)采用扫描电子显微镜对冻融循环前后的试件进行微观结构观测。结果表明:冻融前基体较密实,PVA纤维可良好嵌入基体中;冻融后基体疏松多孔且微裂缝增多,PVA纤维可跨裂缝连接基体;此外冻融后PVA纤维会出现与基体剥离甚至被拔出的冻融劣化现象,使得PVA-ECC试件力学性能显著下降。 (3)对4种纤维体积掺量和5种冻融次数下的PVA-ECC试件进行单轴压缩试验。结果表明:冻融循环次数越多,冻融劣化效应越明显,试件的抗压强度衰减越严重;掺入PVA纤维可明显改善冻融循环后试件的单轴压缩性能,减缓抗压强度的衰减;在本试验所有的纤维体积掺量中,掺量为2%试件冻融后的单轴压缩性能较好。 (4)对纤维体积掺量为2%、5种冻融次数下的PVA-ECC试件,进行4种应变率下的SHPB动态压缩试验。结果表明:相同冻融次数下,随着应变率增大,动态峰值应力、动态峰值应变、动态增长因子(DIF)和冲击韧性均呈现上升趋势,表现出明显的应变率效应;相同应变率下,随着冻融次数增加,动态峰值应变逐渐增大,动态峰值应力、DIF和冲击韧性均呈现下降趋势,表现出明显的冻融劣化效应。 本文共有图40幅,表18个,参考文献93篇。

关键词： 季冻区   水泥稳定碎石   冻融循环试验   橡胶粉   基床表层   疲劳耐久性   数值仿真  

摘要： 我国冻土地区辽阔,温度的不断变化使基床内部水分发生冰-水相变,加大了路基结构发生病害的可能性,影响列车安全运行。橡胶粉具有较好的变形能力,在基床表层中使用橡胶粉替换细颗粒,可有效地减弱内部冰-水相变带来的冻胀力,增加其延性,并实现工业废料的循环再利用。本文以季冻区高速铁路路基橡胶粉改性复合基床表层为研究对象,通过室内试验模拟掺橡胶粉水泥稳定碎石基床表层在长周期冻融循环后的无侧向抗压强度变化规律,依据试样的无侧限抗压强度综合分析其抗冻性,同时确定了掺橡胶粉水泥稳定碎石刚度的表征方式及在冻融循环作用下刚度劣化规律。通过有限元数值仿真模拟,分析了不同季节温度的强化层模量、不同橡胶粉替换水平的基床表层模量和不同冻融劣化等级的基床表层模量对高速铁路路基结构力学响应的影响。提取强化层下表面纵向最大拉应变值、基床表层竖向最大压应变值,结合疲劳耐久性计算公式计算得出强化层和基床表层的疲劳耐久性,最终提出一种满足疲劳耐久性指标且具有较好抗冻性的橡胶粉复合基床表层结构。主要研究工作如下:(1)考虑冻融循环作用的掺橡胶粉水泥稳定碎石力学强度劣化规律。分析橡胶粉替换量和不同周期冻融循对试样无侧向抗压强度的影响。随着橡胶粉替换量增多和冻融次数的增加,无侧向抗压强度均逐渐降低。同时从抗冻性评价、强度劣化规律及破坏能量多角度认为,1.7mm以下水泥稳定碎石细颗粒替换量为30%或45%时试样抗冻性较好。(2)总结了ABAQUS软件动力分析以及列车荷载处理方式。确定使用集中激振力荷载形式来模拟列车竖向荷载。动力特性分析时采用的力学指标为竖向动应力、竖向加速度、竖向动变形、强化层层底面拉应变。通过使用ABAQUS软件建立的三维无砟轨道路基结构模型进行动力响应计算,计算结果与实测结果相符,验证了模型的可靠性。(3)考虑不同季节温度变换、不同基床表层橡胶粉替换水平和不同基床表层冻融劣化等级对强化层及基床表层的疲劳耐久性的影响。以强化层底面纵向拉应变和基床表层竖向压应变为控制指标,计算得出强化层及基床表层疲劳耐久性。不同工况下基床表层和强化层疲劳寿命均随着基床表层橡胶粉替换量或冻融劣化等级的增加而减少,其中基床表层疲劳耐久性虽有所降低但均远高于60年的使用要求;强化层疲劳耐久性受橡胶粉替换量影响较大,但基床表层橡胶粉替换量在30%时,仍然满足60年使用要求,因此从疲劳耐久性角度出发,认为1.7mm以下水泥稳定碎石基床表层细颗粒替换量最大值为30%。

关键词： 沥青混合料   紫外辐射   冻融循环   低温性能   抗裂性能   预测模型  

摘要： 西部高寒强紫外辐射地区桥面铺装,由于强紫外辐射与高频冻融循环的耦合作用,表面沥青迅速老化、结构损伤逐步加重,服役性能迅速下降,其使用寿命远低于东部地区同结构同材料的铺装层。研究强紫外辐射与高频冻融循环耦合作用对沥青混合料性能损伤规律,对于预防与减轻环境因素耦合作用所带来的路面损伤与经济损失都具有重要的理论与现实意义。本文从西部高寒强紫外辐射地区气候环境特征着手,开展强紫外辐射与高频冻融循环耦合作用下沥青混合料的低温性能损伤和抗裂性能衰减研究工作。 首先,通过调研西部高寒强紫外辐射地区气候数据,包括气温、日照、辐射、冻融循环等,并基于已有研究,设计了室内模拟紫外辐射试验与冻融循环试验,确定了强紫外辐射与高频冻融循环耦合试验方案,完成了沥青混合料选材与配合比设计。 然后,基于沥青混合料小梁低温弯曲试验多项性能指标与指标对应的损伤变量,多角度分析强紫外辐射与高频冻融循环耦合作用对沥青混合料低温性能的损伤规律。研究结果表明,随着紫外辐射时间与冻融循环次数的增加,沥青混合料的低温性能损失逐渐增加,EA-10具有最佳的抗紫外辐射与冻融循环耦合作用能力,AC-13次之,SMA-13则存在一定不足;弯曲应变能密度变化规律与抗弯拉强度、最大弯拉应变的变化规律一致,相比弯曲劲度模量能更全面地反应沥青混合料低温抗弯拉性能的衰减规律;紫外辐射损伤与冻融循环损伤间存在互相加强的效应,AC-13损伤加深值最大可达13.3%,SMA-13最大可达18.5%,EA-10最大可达5.9%。 最后,基于沥青混合料半圆弯曲断裂试验,通过改变预切缝、开裂模式、试验温度,多角度、多层次地分析了沥青混合料在耦合作用后的性能衰减规律,并采用Verhulst模型建立了混合料抗裂性能预测模型。研究结果表明,底部裂缝对沥青混合料的服役性能有较大的削弱作用;不同试验温度下,耦合作用对沥青混合料低温性能的损伤最大;经过调整的灰色系统Verhulst模型能在沥青混合料低温性能的预测方面起到良好作用;相较单一因素损伤叠加值,耦合作用后沥青混合料的损伤进一步加深加重;紫外辐射造成的沥青变硬变脆、黏附性能下降,冻融循环造成的沥青混合料冻胀损伤、水损以及沥青分子迁移,共同造成耦合作用后混合料损伤加深。基于沥青混合料小梁低温弯曲试验与半圆弯曲断裂试验研究,提出了沥青混合料的耐候改性增强方案与设计流程。 本文对强紫外辐射与高频冻融循环耦合作用后沥青混合料的性能开展了研究,揭示了沥青混合料性能随紫外辐射时间与冻融循环次数的变化规律,探究了裂缝、温度对沥青混合料性能及其变化规律的影响,分析了紫外辐射与冻融循环耦合作用的机理,构建了沥青混合料低温性能的预测模型,提出了沥青混合料抗紫外线辐射和冻融循环耦合作用的强化方案,为极端环境地区沥青路面设计及养护提供了理论基础与支持。

关键词： 黄土状盐渍土   冻融循环   应力路径   微观试验   数值模拟  

摘要： 青海地区广泛分布着氯盐渍土和硫酸盐渍土。由于特殊的气候环境该地区盐渍土每年都会经历冻融循环的过程。为了研究冻融循环与不同应力路径作用下盐渍土的力学特性,本文选取青海西宁地区黄土状盐渍土为研究对象利用SLB-1型三轴剪切仪与冻融循环试验箱通过冻融循环试验、应力路径试验得出盐渍土在不同条件下的宏观力学性质,结合扫描电镜微观试验从微观层面定量和定性分析盐渍土宏观力学性质发生变化的原因,并通过PLAXIS 3D有限元分析软件模拟三轴试验与室内试验结果进行对比分析。主要结论如下:（1）对于青海西宁黄土状盐渍土而言,相同条件下其主应力差峰值从大到小依次为常规三轴、等压三轴和减压三轴应力路径,三种应力路径的主应力差峰值均随着冻融循环次数的增大而减小。相同冻融循环次数下三种应力路径下的黏聚力的大小排序为CTC>TC>RTC,而内摩擦角的排序为RTC>TC>CTC。（2）相同条件下,RTC下的黄土状盐渍土初始卸荷比R要大于等压三轴应力路径下的R,相同卸荷应力路径下,随着围压的增大初始卸荷比R有所降低。随着冻融循环次数的增大盐渍土破坏时的结构性参数M呈现先增大再减小的趋势,相同的轴向应变不同应力路径下盐渍土的结构性参数大小排序依次为RTC>TC>CTC。（3）冻融循环前土颗粒间的接触较为紧密,土样内部孔隙分布均匀。卸荷应力路径下土颗粒较破碎少量土颗粒保持完整,粒间孔隙较大,排列较为松散。冻融循环作用下土体内部变得疏松多孔,并且冻融后卸荷应力路径下颗粒破碎程度较高。常规三轴应力路径下盐渍土颗粒平均形状系数ff要高于卸荷应力路径下的平均形状系数。常规三轴应力路径下土颗粒的定向概率熵Hm大于卸荷应力路径下的定向概率熵。（4）利用土体硬化模型可以较好的模拟出黄土状盐渍土的力学性质,数值模拟下的抗剪强度小于室内试验的抗剪强度,破坏强度的大小排序为CTC>TC>RTC。将土体硬化模型参数进行优化,得出的孔压曲线与不同应力路径下的破坏形态与室内试验结果相似。