我国西北属于典型的季节性冻土地区,且A、B组填料缺乏,土体每年随季节的变化至少会经受一次冻结和融化冻融作用,铁路路基在受到因季节变化而发生冻融作用影响的同时,也会受到在列车经过时所产生的荷载作用,出现诸如冻胀融沉、不均匀沉降等,对铁路列车的行车安全造成严重危害。随着国家对西北地区铁路的大力发展以及列车的不断提速,对铁路基础及路基的变形要求变得更加苛刻。因此,对优质填料缺乏等问题的解决以及对抗冻融性能良好填料的研究,已非常迫切。然而目前对于考虑冻融与列车循环荷载双重作用下路基稳定性的研究相对较少。本文在整理国内外相关研究的基础上,以掺量为6%的水泥改良砂质黄土为研究对象,通过室内三轴试验,研究了冻融循环次数、试验围压、冻结温度等因素对水泥改良土的强度和变形特性的影响,主要成果如下:(1)通过一系列土工试验,对水泥改良土的基本物理力学性质进行了研究,得到不同掺入比的水泥改良土无侧限抗压强度,以及水泥改良土的破坏形式,确定了水泥改良土的最优掺量为6%。(2)通过标准三轴试验,水泥改良土的应力应变关系以及强度指标会受到冻融循环次数、冻结温度和试验围压等因素不同程度的影响,分析了冻融循环对水泥改良土的静强度、抗剪强度指标以及初始切线模量的影响。(3)对基于Duncan-Chang模型的冻融条件下水泥改良土的本构模型进行了分析。(4)通过室内GDS动三轴试验,研究了冻融循环次数、试验围压和动应力幅值等不同影响因素下水泥改良土累积塑性应变和临界动应力的变化规律;确定了临界动应力的范围。(5)分析了冻融条件下水泥改良土的动应力应变关系和动强度的变化规律;基于Hardin-Drnevich双曲线模型对水泥改良土的动应力-应变试验数据进行了分析拟合。