粘性土在我国东北地区广泛分布,东北地区属于典型的季节性冻土区,由于该地区缺乏粗粒土,常被选作公路或高速铁路的填充材料。粘性土对冻结温度和水分变化很敏感,当温度降至0℃以下时,孔隙水部分变成冰晶,体积膨胀而引起冻胀。当温度升高到0℃以上时,土体中的冰晶融化,土体出现解冻沉降和弱化。这种重复的冻融循环可以改变宏观结构并改变力学行为。故本文选取我国东北地区的粘性土进行改良试验,这对季冻区粘性土路基具有实际的工程意义。具体工作如下:（1）通过查阅文献,石灰改良粘性土的最佳掺量在4～5%左右,故选取石灰梯度为0%,1.5%,3%,4.5%,6%;第1次冻融对土力学影响很大,并于6～8次冻融后趋于稳定,故选取冻融循环次数为0,1,2,6,8,12进行试验。（2）通过击实试验得到5种不同石灰掺量下的最佳含水率(wopt)和最大干密度,通过静三轴试验研究经历不同冻融循环次数下,不同石灰掺量在wopt及wopt±2%下的试件粘聚力和内摩擦角的变化规律,并计算出抗剪强度,石灰改良土的力学性能随石灰掺量增加而增大,石灰掺量大于4.5%时继续掺入石灰力学指标下降,冻融循环作用对石灰改良土力学性能影响明显;含水率增大抗剪强度显著下降,但粘聚力和内摩擦角变化规律不统一。（3）在所得最佳石灰掺量的基础上掺入碳纤维进一步对粘性土改良,在石灰掺量为4.5%的基础上分别掺入0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%的碳纤维,在wopt及wopt±2%下同样通过静三轴试验获得改良土压实试件的抗剪强度指标,得出最佳碳纤维掺量为0.4%;再制备最佳石灰、碳纤维掺量下的粘性土压实试件,研究讨论其在wopt及wopt±2%下经历不同冻融循环次数的抗剪强度指标及变化规律,并与经历相同冻融循环次数下的最佳石灰掺量且未掺碳纤维的试件进行对比分析,碳纤维的掺入改善了石灰改良土冻融后的力学性能,混合的碳纤维会使土从脆性变成塑性,其影响机理主要表现在单根纤维的一维增强效应和纤维网络的三维增强效应两个方面。（4）采用电镜扫描试验,分别对经历不同冻融循环次数的素土、石灰改良粘性土及碳纤维石灰改良粘性土的颗粒、孔隙变化进行了定性和定量分析,通过对微观参数的分析来讨论宏观力学行为的规律,选用灰色关联分析法,找出对冻融作用下宏观力学行为有实质影响的微观参数,进一步揭示宏观力学行为的微观机理。