季冻区粉砂土路基稳定处理是我国道路工程面临的技术难题。传统无机改良剂虽能改善粉砂土路用性能,但也对周围地下水、土壤环境及结构物使用寿命造成了一定的危害。木质素作为一种可再生生物资源,目前为止在道路工程中应用相对较少,将木质素与水泥用于季冻区粉砂土路基的综合稳定处理,即可减少水泥用量及其对环境的影响,还可提高粉砂土路基抗冻性。本文通过击实、比重、颗粒分析及酸碱度等试验,研究了木质素-水泥改良粉砂土的物理化学性质,借助导热、渗透及三轴压缩等试验,研究了冻融循环条件下的木质素-水泥改良粉砂土的导热性、渗透性及抗剪切强度等,采用SEM技术对冻融前后的木质素-水泥改良粉砂土的微观结构特征进行观测,并利用EDS、XRD及FTIR技术对改良土的化学元素、矿物成分及官能团进行了测试,系统分析了木质素-水泥改良粉砂土强度与抗冻性的微观机理。得出如下主要结论:（1）随着木质素掺量的增加,木质素-水泥改良粉砂土的最佳含水率、最大干密度、比重、p H值不断减小,5%的木质素掺量可以使改良土的p H降到7.44。CBR值随着掺量的增加而减小,改良土的CBR值均高于粉砂土,1%木质素-水泥改良粉砂土的效果最佳。吸水量随着木质素掺量增加先增大后降低,膨胀量不断增加,木质素-水泥改善了粉砂土的水稳性。（2）木质素-水泥改良粉砂土的峰值强度和抗剪强度随着木质素掺量的增大呈先增大后减小,在1%木质素-2%水泥改良粉砂土的峰值强度和抗剪强度最大。随着冻融循环次数的增加黏聚力先增加而减小,随着木质素掺量的增加黏聚力先减小后增大,随着冻融循环次数的增加内摩擦角先增加后减小,随着木质素掺量的增加内摩擦角减小,弹性模量的变化没有明显规律。冻融循环作用对粉砂土和2%水泥改良粉砂土强度影响较大,而对木质素-水泥改良粉砂土的强度影响较小。木质素掺入提高了粉砂土的强度与抗冻性,推荐木质素-水泥改良吉林西部粉砂土的木质素最佳掺量为1%。（3）冻融前后,木质素-水泥改良粉砂土的导热系数均随着木质素掺量的增加而减小,木质素掺入降低了粉砂土的热传导性。随着木质素掺量增加,木质素-水泥改良土试坑中的水分流经的时间变长,且渗透系数不断减小,木质素有效提高土体的抗渗性。（4）SEM分析结果表明,粉砂土本身的结构比较松散,孔隙较多。木质素与水泥掺入土体中生成了水化硅酸钙与胶凝物质,使土体结构密实。冻融后,粉砂土的孔隙明显增多,结构松散,2%水泥改良粉砂土孔隙也明显增多,但整体颗粒间连接较为密实,1%木质素-水泥改良粉砂土只有少部分孔隙存在,颗粒整体胶结在一起,形成一个整体结构。（5）EDS,XRD和FTIR分析结果表明,在木质素-水泥改良粉砂土中,产生了新的矿物水化硅酸钙,未产生新的官能团和化学元素,木质素-水泥改良粉砂土的强度与抗冻性提高的微观机理为水化硅酸钙与胶凝物质包裹了土颗粒,并填充了土颗粒间的孔隙。