我国东北三省、内蒙古、甘肃、宁夏、新疆北部、青海等地区分布着冻深大于1m的深季节性冻土,约占国土面积的三分之一。季节性冻土冬冻夏融,在冻融作用下土中的水分不断迁移变化,导致路基的承载能力被破坏。粉砂土在毛细作用下水分迁移积聚现象更为显著,路基的冻胀、翻浆等病害愈加明显。因此,亟需对季冻区粉砂土进行专门研究,提高粉砂土路基的强度和耐久性,为粉砂土改良技术提供参考依据,扩大粉砂土改良技术在季冻区的应用范围。本文以东北地区的低液限粉砂土作为研究对象,经粘土、聚丙烯纤维、石灰三种方式改良后,针对反复冻融作用下改良土的力学性能变化进行研究。采用击实试验得出改良土的最佳含水率和最大干密度,在最佳含水率的条件下进行三轴试验,通过室内试验与理论分析相结合,阐明改良土随冻融循环的作用机制。通过试验结果得出:1.击实试验:粉砂土在改良后的最佳含水率变化相对于最大干密度的变化更加明显,粘土改良粉砂土和石灰改良粉砂土的最佳含水率增大,最大干密度降低;聚丙烯纤维改良粉砂土的最佳含水率和最大干密度均下降。2.三轴试验:在不固结不排水的三轴试验中,粘土改良粉砂土、纤维改良粉砂土和石灰改良粉砂土的应力—应变关系曲线均呈应变软化型,峰值强度出现在应变3%～5%,冻融作用会降低曲线的峰值强度,但不会改变曲线的形态;3.粘土改良粉砂土、石灰改良粉砂土和聚丙烯纤维改良粉砂土的黏聚力、内摩擦角和抗剪强度均有不同程度的增长。根据在冻融作用下的三轴试验结果推荐改良剂的工程用量:粘土掺量在25%～30%,石灰掺量6%,聚丙烯纤维掺量0.3%。4.粘土改良粉砂土在冻融循环作用下,极限强度、黏聚力、抗剪强度均有不同程度下降,在第6次冻融循环后逐渐平稳,内摩擦角在冻融作用下波动,未有明显规律。5.聚丙烯纤维改良粉砂土在冻融循环作用下,黏聚力和抗剪强度随冻融次数的增加先下降、稳定,再到上升或稳定趋势,内摩擦角随冻融次数的变化无明显规律可循。6.石灰改良粉砂土在冻融循环作用下,黏聚力随冻融次数的增加先减小后增大,内摩擦角在首次冻融后明显下降,随冻融次数的增加呈上升趋势,在第6次冻融结束后基本稳定;抗剪强度随冻融次数增加逐渐增大,后期强度高。