土体冻胀融沉不利于结构和周围环境的稳定,因此冻胀融沉是寒区工程和人工冻结工程需解决的关键问题之一。在深厚表土层冻结法凿井工程中,深土经历了高应力下的冻融作用,此过程的孔隙水压变化与冻胀融沉有密切联系,研究深土冻融过程的孔隙水压特性,对于深入认识冻胀融沉效应有一定意义。本文以深部黏土为研究对象,借助于自行研制的孔隙水压测试系统,开展了封闭系统和开放系统下有载冻融孔压演变规律试验,分析了各物理量之间相互关系,取得的主要成果如下:(1)自行设计了高应力深土冻融孔隙水压力试验装置及引出式孔隙水压力计,该装置可开展封闭系统和开放系统冻融过程孔隙水压试验,轴压最大达8MPa,工作温度-25℃～20℃。(2)通过开展封闭系统深部黏土有载冻融孔隙水压试验,发现降温初期试样不同位置孔压均有所下降,相变阶段试样中上部区域的孔压在温度达到相变前迅速增大,冻结阶段随着温度降低各区域孔压均迅速减小。升温初期试样不同位置孔压均升高,温度升高至0℃时各区域孔压均发生微弱下降,之后随着温度升高各区域孔压逐渐增大。(3)封闭系统有载冻融模式下,冻结过程上部孔压随冻胀变形增大而减小,二者呈线性形式。升温融化过程随着位移减小试样上部区域孔压变化分为急剧增大、缓慢减小、缓慢增大、稳定不变四个阶段。(4)开放系统单向有载冻融条件下,降温初期土体上部区域孔压减小、中下部区域孔压有所增大,当温度降至相变点时各区域孔压均增大,随着温度继续降低各区域孔压均减小。融化过程孔压变化规律与封闭系统基本相同。(5)在开放系统有载冻融模式下,冻胀变形随冻深增加而增大,整个试验过程中随着时间推移试样轴向位移变化可分为预压加载减小、冻结膨胀增大、融化沉降减小及排水固结减小4个阶段;试样上下两端孔压在融化阶段随土体沉降呈先减小后增大的变化趋势,固结阶段,试样不同区域孔压与沉降变形呈线性关系。(6)封闭系统条件下,在最低温度点,轴压不同时,初始含水率变化对孔压影响规律不同,初始含水率相同时,轴压越大孔压特征值越大;开放系统条件下,在最低温度点,初始含水率相同时,随着轴压增大试样上部区域孔压特征值先减小后增大,轴压相同时,初始含水率越高试样上部区域孔压特征值越大。(7)在开放和封闭系统中孔隙水压力变化存在差异,冻融过程中整体上封闭系统试样上部区域孔压大于开放系统,封闭系统试样中下部区域孔压小于开放系统。(8)在本试验条件下冻结阶段封闭系统试样轴向冻胀变形和升温结束后封闭系统试样轴向融沉变形均大于开放系统。该论文有图70幅,表39个,参考文献83篇。