蠕变是人工冻土最显著的特点。过去对土体的蠕变变形特性研究主要针对粘性土，随着人们对砂土变形研究的深入，砂土的蠕变变形已逐渐引起人们的重视，冻结法的广泛使用，会遇到各种各样的土性，使得对冻结砂土的研究也越来越多。冻结砂土在复杂地质条件下可以产生相当大蠕变的变形，其机制包括扩散和滑移，主要受温度、荷载、土壤类别和时间的影响，这样的变形对于深部工程影响特别大，特别是煤矿的安全。　　本文在冻结砂土的特性及Burgers模型的基础上。主要研究工作归纳如下:　　1.简要阐述了黏弹性冻土材料及其流变性、经典黏弹性本构理论、分数阶导数粘弹性本构理论及其应用。简述了分数阶微积分的定义和性质。回顾了黏弹性材料的蠕变、应力松弛的概念，分析了元件模型的机理与其优点。说明了遗传算法的优化原理。　　2.针对内蒙古地区，利用自行研制WDT-100冻土试验机，对原状冻结砂土和重塑冻结砂土开展了单轴冻土抗压强度试验，总结了温度对冻结砂土的单轴抗压强度的影响。比较了原状冻结砂土和重塑冻结砂土的单轴抗压强度的大小，对结果进行了分析。　　3.将分数代数理论与Burgers模型结合建立了的分数阶导数蠕变模型，推导了分数阶导数蠕变模型的本构方程，对原状冻土和重塑冻土在不同温度下、不同加载应力下（0.3σs、0.5σs）的蠕变曲线都进行了模拟。对比了Bugres模型和分数阶Bugres模型的模拟结果。　　4.为了很好的描述蠕变加速阶段，引入非定常参数，即认为土体的很多力学参数都是随时间弱化的量，把分数伯格斯模型中K体并联的黏壶看成是与时间有关的非定常参数，并假设M体中的弹簧的E是时间的函数，推导出非定常分数阶伯格斯模型，对原状冻土和重塑冻土在不同温度下，0.7σs的加载应力下的蠕变曲线进行了模拟。