神朔铁路位于中国西北部,是中国西煤东运的主要途径之一,该线路属于重载铁路且货物运输量大。该地区处于季节性冻土区、冬季时间长且温度低。由于长期受到季节性冻融循环和大轴重载荷作用,神朔铁路路基产生了严重的冻胀翻浆病害。本文针对神朔铁路含细粒路基填料冻胀翻浆问题进行研究,寻找合适的土壤改良方法,用于季节性冻土区含细粒路基填料的冻害防治。本文采用室内试验研究聚丙烯(PP)纤维和聚乙烯醇(PVA)对神朔铁路某冻害路段的黏土质砂的改良效果;分析初始含水率、聚乙烯醇溶液浓度、聚丙烯纤维含量等因素对黏土质砂的冻胀特性和力学特性的影响规律以及作用机理;并评估改良土在季节冻土区作为路基填料的适用性。本文的主要结论如下:(1)相较于素土,PVA溶液浓度为2%的改良土塑限最高。相同含水率土体中,改良土中的自由水和毛细水更少,相同温度下的冻结水分更少,因此改良后土体粘聚力增加,冻胀性减弱。另外,PVA溶液在土中形成的络合物不仅能将土颗粒胶结成聚合体,从而提高土体的粘聚力,而且还具有疏水性,能减少冻结过程中的水分迁移。(2)两种改良剂都能提高土体的强度和抑制土体的冻胀;PVA溶液的改良机理是胶结,能够显著提高土体的粘聚力和降低土体的冻胀性。聚丙烯纤维的改良机理是加筋,能够小幅度提升土体的粘聚力和抑制土体的冻胀。(3)2%的PVA溶液改良效果最佳,能够提高土体粘聚力约60k Pa,能够将土体的冻胀率从2.3%降低到0.16%。0.25%的聚丙烯纤维能够提高土体粘聚力约为10～20k Pa,能够将改良土的冻胀率从0.16%进一步降低到0.07%。当PP纤维含量超过0.25%,改良效果不再显著增加。(4)改良土抗冻融能力强,随着冻融循环次数的增加,其强度和压缩性未发生明显的劣化。(5)2%PVA溶度和0.75%PP纤维含量的复合改良土强度最高,压缩性最低。然而考虑到当PP纤维含量超过0.25%,改良效果不再随PP含量提高而显著增加;并且经历9次冻融循环后,2%PVA和0.25%纤维复合改良土的强度最高,故采用2%PVA和0.25%聚丙烯纤维进行黏土质砂的改良,性价比较高。(6)建议采用2%PVA和0.25%聚丙烯纤维对粘土砂进行改良,能够大幅度提高土体的强度,消除土体的冻胀性,可当作基床底层和基床以下路堤的填料。