随着全球气候变化和工程活动影响青藏工程走廊内冻土退化,冻结土石混合体的热融引起结构稳定性下降是寒区工程建设需要面对的重大难题。而热融诱发不同工况土石混合体-结构界面强度劣化特性及机制是本研究的核心科学问题。论文以冻结土石混合体与混凝土组合体试样开展正融下界面强度劣化试验,明晰正融过程中不同参数界面温度随时间变化规律;基于界面宏观剪切强度,分析含石率、含水率和正应力影响下正融过程冻结土石混合体与结构界面剪切强度劣化特征。通过NMR明晰界面强度劣化与未冻水含量变化内在关联,结合力学测试结果揭示碎石含量和初始含水率对冻结土石混合体-结构界面强度劣化影响机制,为冻结土石混合体热融下结构承载性能劣化提供理论参考。针对正融过程中冻结土石混合体-结构界面温度变化问题,基于正融过程不同工况(含石率、含水率)条件下的冻结土石混合体-结构界面温度标定试验,探究不同含石率界面在相同的时间内的温变速率,明晰热融下冻结土石混合体与结构界面相变时间与含冰量的内在关联,归纳碎石介质参与冻结土石混合体热传导作用规律。发现不同含石率的试样界面在-15℃～-5℃负温区间解冻所需时间差异性小。在-5℃～0℃温变区间,由于土石混合体中大颗粒形成稳定骨架而次级颗粒填充大颗粒的空隙,在碎石作为主要传热物质参与整个传热过程中,含石量越大的冻结土石混合体在传热方面表征为导热系数越高。即在相同的时间内,含石率高的土石混合体升温速度会越快。针对热融诱发不同工况土石混合体-结构界面强度损失特征问题,开展预定温度下不同工况参数(含石率、含水率、正应力)的组合体界面劣化规律测试试验,获得正融过程中不同工况参数对应的界面损伤规律,系统分析各界面性状在不同温度阶段的界面劣化行为特征,明确界面显著劣化响应对应的正融特征阈值,揭示正融特征阈值与界面含石、含水、正应力的内在关联。基于含石率、含水率和正压力对界面随着升温解冻的抗剪强度规律,归纳总结强度变化三阶段即(-5℃～-3℃)初始降低阶段、(-3℃～0℃)极速降低阶段和(0℃～15℃)持平阶段;基于含水率对界面强度影响规律,提出二维方向的强度变化“分水岭”。最后通过整个相变阶段界面强度变化规律进一步分析,发现正应力的增加对抗剪强度的影响减弱且出现聚集现象,可知此时界面处于极不稳定状态。针对冻结土石混合体-结构界面劣化响应与未冻水含量变化内在关联问题,本文基于NMR分层测试技术建立温度-未冻水含量-抗剪强度相关关系,可将冻结土石混合体-结构界面整个正融过程划分为三个阶段(即冻结阶段Ⅰ、相变阶段Ⅱ、融化阶段Ⅲ)。界面温度从-15℃解冻至-5℃其界面未冻水含量增长了 1.7%,界面处未冻水含量上升小、界面冰晶含量高,可见在解冻初期冻结土石混合体-结构仍处于冻结状态。试样在解冻初期界面未冻水含量变化较小,但随着解冻程度的加深,未冻水含量开始迅速上升,试样仅从-5℃至0℃界面未冻水含量增长了 80.4%,同时界面抗剪强度出现大幅降低。随着试样融化程度继续加深,试样在解冻至0℃以后其界面未冻水含量逐渐趋于稳定。此时界面冰晶全部融化未冻水试样进入完全融化阶段,相应抗剪强度的降幅也逐渐减小,并逐渐趋于稳定。针对冻结土石混合体-结构破坏错动带形貌特征及劣化机制问题,通过破坏后混凝土界面及土石混合体剪切错动带宏观特征分析,明确不同碎石含量界面及剪切破坏带的破坏特征,提出剪切错动带区域划分,并考虑破坏面土石混合体侧和混凝土侧界面性状差异产生的结合阻抗对正融劣化的反馈效应,提出碎石在现浇混凝土中的嵌固特征。发现随着含石率增加,试样表面状态由光滑平整逐渐变为碎石均布状态,而剪切错动带由平滑的剪切面变为不规则剪切带,且内部裂缝逐渐发育贯通。基于正融过程冻结土石混合体强度概化分析模型,对摩尔库伦准则进行修正。综合界面强度劣化与正融温度、界面性状与试验关联分析,进行细观强度劣化机制分析。基于热融诱发冻结土石混合体-结构界面力学结果和变形分析,归纳碎石含量与初始含水率对界面强度劣化机制影响。以上研究成果不仅是冻结土石混合体研究体系的有益补充,更可为富含土石混合体的寒区工程建设提供有效指导。