风积沙又名沙漠沙,广泛分布于我国西北干旱区、青藏高原区以及东部季风区三大自然地理高寒区。天然风积沙通过掺入外加剂改性材料可改善其结构松散和孔隙率大等不良特性,改性后的风积沙强度得到提高,可用于寒区沙漠高等级线路工程路堤填筑。但高寒地区新建的高铁风积沙改性土路堤在经过一个冻融周期后路堤表面出现大量横向裂缝,产生裂缝病害的原因与外部温度等气候条件有关,更与风积沙性质改良配比不当关系密切。依托内蒙古科尔沁沙地高速铁路工程项目,开展风积沙改性土冻害机理和对策研究。确定了水泥和黏土两种风积沙改性材料与风积沙的多种不同配比改性方案,开展室内试验研究改性土的物理力学特性,并利用其中五种配比的风积沙改性土在高寒区修建路堤试验段,在路堤内埋设传感器实时监测路堤在自然环境下的湿度温度和变形数据,结合数值仿真分析风积沙改性土体温度变形规律和冻裂病害机理,给出风积沙改性土路堤抵抗冻裂病害的优化改性对策。研究取得以下成果和认识:（1）风积沙改性土路堤冻害表现形式为冻缩开裂,冻害机理是低温下路堤表面和内部土体收缩变形差异,表里温差越大不均匀收缩变形越大,裂缝宽度越大。（2）当水泥含量不变时（5%）,随着黏土含量的增加风积沙改性土的无侧限抗压强度和抗拉强度呈现先增大后减小的趋势;在无侧限抗压强度实验中,85%风积沙+5%水泥+10%黏土比例的改性土试样抗压强度最高,90%风积沙+5%水泥+5%黏土比例的改性土试样次之;在劈裂抗拉强度实验中,90%风积沙+5%水泥+5%黏土比例的改性土试样抗拉强度最高,85%风积沙+5%水泥+10%黏土比例的改性土试样次之。改性方案为90%风积沙+5%水泥+5%黏土的改性土抗冻裂性能较好。（3）路堤内含水量受降雨、降雪和气温控制,随气温降低路堤土体内水分冻结,含水量减小,土体收缩;随气温升高路堤土体内冻结水融化,含水量增加,土体拉伸。但路堤土体含水量仅为10%左右,土体内水分的冻结和融化基本对土体变形没有影响。（4）大气温度对路堤的影响深度有限,路堤土体对气温的响应具有滞后效应。距离路堤边界越远气温对路堤内部土体的影响越小,土体对气温变化的敏感性越弱,滞后效应越明显。现场试验五个路段在相同的外界气候条件下,各路段内部土体整体受气温影响的大小关系为:路段1>路段3>路段4>路段5>路段2。（5）现场试验五个路段在相同的外界气候条件下,各路段内部土体整体应变量大小关系为:路段5>路段1>路段4>路段3>路段2。路段2的改性方案（90%风积沙+5%水泥+5%黏土）为路堤冻害改性防治对策的较优配比方案。通过开展室内试验、室外现场试验和数值模拟研究,表明黏土和水泥的掺入对风积沙性能起到了很好的改良作用,水泥和黏土改性材料按适当比例地掺入是路堤冻害控制的良好对策。