冻土作为国土资源，寒区工程的地基基础及建筑物的低温环境，对其破坏形式与破坏机理的研究始终是冻土力学需要解决的重要课题之一。目前我国寒区工程建设发展迅速，如青藏铁路及南水北调，西气东输等重大工程等，这些重大工程都要穿越多年冻土及季节冻土地段，所以需要解决冻土本身的强度及破坏问题。本文基于冻土体的非线性本质，充分考虑冻土特有的胶结力的作用，充分考虑冻土自身存在的大量缺陷，基于非线性断裂力学理论和损伤力学原理，提出了冻土非线性胶结力断裂破坏模型，然后对表征胶结力裂纹模型的裂纹尖端张开位移表达式及裂纹尖端扩展表达式进行了推导计算，再结合有限元法，提出了一种含有非线性参数的解析法与有限元法相结合的方法，从而发展冻土非线性断裂破坏的基本理论。从理论体系上拓宽冻土力学的新内涵，为冻土工程应用提出更坚实的理论基础。本文研究内容的特点在于：克服了现有强度破坏理论的不足，考虑了冻土的胶结力的作用和冻土自身的缺陷，充分体现了冻土力学特有的问题；克服了线弹性断裂破坏的局限性，充分考虑了冻土体的非线性特征；建立非线性断裂模型和计算方法，可进行断裂过程计算和非线性断裂参量计算。其主要内容如下： 论文第一部分主要介绍了本研究的背景和意义，讨论了冻土力学及断裂力学的基本理论以及冻土断裂力学发展的历史及现状。 论文第二部分首先对冻土微裂纹形貌、演化规律以及微裂纹尺度大小进行了识别与确认，并将主裂纹视为初始裂纹。在载荷的作用下，描述了冻土破坏的演化过程，在初始裂纹前端存在有微裂纹损伤区，并对微裂纹损伤区的大小及形态进行了定性和定量分析，在一定条件下，可将微裂纹损伤区的大小转化为当量裂纹，作为断裂力学中的裂纹扩展量。然后借鉴其它研究工作的基础上，根据实验研究的结果，进行了冻土非线性断裂破坏的特征研究，提出了非线性胶结力裂纹模型，分别讨论了张拉型破坏和压缩破坏的胶结力模型，给出了冻土非线性破坏的过程及特征参数进行定量计算与分析公式，为后面的冻土试样的模拟计算打下基础。 论文第三章针对胶结力裂纹模型，依据Paris位移公式，分别推导了在均布外力作用下，裂纹面上作用有非线性分布胶结力情况的裂纹尖端张开位移一般公式，由此导出了三点弯曲梁模型和单轴压缩模型的裂纹尖端张开位移表达式及裂纹扩展位移，为冻土非线性破坏过程及特征参数计算提供依据。 第四章在第二章、第三章的基础上，分别对三点弯曲梁模型和有侧限压缩模型进行了数值计算。对三点弯曲梁模型计算了不同温度下，冻土破坏发展过程曲线，给出不同土质非线性破坏特征值—临界张开位移值，并与实测值相比较，结果显示二者相符。对