粉土在全国分布广泛,山东省也有大面积的黄河冲积粉土分布,并且黄河冲积粉土多属于铁路路基C组细粒土填料,必须经过改良后方可使用。改良粉土路堤在实际环境中常处于非饱和状态,由于土中气相和气-液交界面的存在,使得非饱和土的力学性质与饱和土有很大差异。改良粉土在工作年限内还要经受干湿循环等环境变化,干湿循环对土体力学性质的影响不容忽视。本文以木质素-石灰改良黄河冲积粉土为研究对象,首先通过室内常规土工试验获得了素土和改良粉土的基本物理性质指标。重点研究了素土和改良粉土的非饱和力学特性,得到了素土和改良粉土的土-水特征曲线,对比了素土和改良粉土在不同含水率下的无侧限抗压强度,通过直剪试验分析了抗剪强度随饱和度的变化规律,通过非饱和三轴试验研究了基质吸力对抗剪强度的影响规律,研究了干湿循环对木质素-石灰改良粉土的土-水特征曲线、非饱和抗剪强度指标以及压缩性和渗透性的影响。最后通过离散元软件PFC3D分别对素土和改良粉土进行了无侧限抗压强度数值模拟,得出了细观参数随含水率的变化规律。主要研究成果如下:（1）得到了素土和改良粉土的土-水特征曲线,并用Van Genuchten模型和FredlundXing模型进行了拟合,得到了拟合参数。木质素-石灰改良粉土相比素土饱和含水率减小、进气值增大、土-水特征曲线过渡段平缓。（2）素土和改良粉土的无侧限抗压强度和弹性模量均随含水率的降低先基本不变然后迅速升高,都可用指数函数来描述,在各含水率下改良粉土的强度均明显高于素土。直剪试验结果显示,素土的黏聚力随饱和度的降低先增加后减小,存在一个峰值;改良粉土的黏聚力随饱和度的降低呈指数增长。（3）素土和改良粉土的黏聚力都随着基质吸力的增大而增大,但基质吸力对二者的对应净法向应力变量的内摩擦角影响较小;给出了黄河冲积粉土和木质素-石灰改良粉土的非饱和抗剪强度表达式。（4）干湿循环后改良粉土的进气值减小、黏聚力降低、内摩擦角略有增大、压缩性和渗透性增加。（5）通过PFC3D模拟无侧限抗压强度试验,得到了颗粒间黏结模量、黏结强度等细观参数随含水率的变化关系。