我国西北地区大部分处在季节性冻土区域,季冻区的二灰改良黄土路基深受冻融灾害的影响,如路基凹陷、下沉、翻浆等。路基在多次冻融循环后,其强度特性大多向不利方向发展,而土体的强度决定了道路路基的承载力,冻融对路基土体强度的影响研究必须引起重视。为此,本文研究了冻融循环作用下二灰改良黄土的强度特性,并对冻融循环后的二灰改良黄土微观结构变化进行分析,探究了微观结构与土体强度的关系,为季节性冻土区域的二灰改良黄土路基灾害防治提供一定的理论依据。论文主要成果如下:(1)研究了冻融循环下二灰改良黄土的强度特性,对经历冻融循环后不同初始条件的二灰改良黄土进行三轴剪切试验,得到土体应力应变曲线、破坏强度和抗剪强度指标随冻融循环次数的变化规律。试验结果表明:不同冻融循环次数、含水率、配合比和围压下二灰改良黄土应力应变曲线均为软化型曲线;土体破坏强度的增长与含水率和固结围压成正相关,与冻融循环次数和粉煤灰配合比成负相关;土体抗剪强度指标粘聚力c随含水率增大而增大,随冻融循环次数和配合比增大而减小;内摩擦角在各因素影响下的变化范围在4°之内,无明显变化。(2)基于固结排水剪切试验结果,整理抗剪强度参数,总结二灰改良黄土的粘聚力随冻融循环次数增加的变化规律,建立冻融循环强度劣化模型。(3)探究了冻融循环下二灰改良黄土微观结构变化规律,通过SEM扫描电镜技术和IPP图像处理软件定量分析二灰改良黄土微观结构孔隙特征。试验结果表明:随着冻融循环次数的增长,二灰改良黄土孔隙面积比增大,单位面积承载力降低,单位面积土体的抗剪强度降低。(4)分析了微观结构和宏观强度的关系,结合冻融循环次数N、孔隙面积比k、损伤变量D、粘聚力c等参数,将二灰改良黄土微观参数与宏观物理性质相联系,抗剪强度高低与冻融循环次数、孔隙面积比、损伤变量呈负相关。