在我国北方地区,高速铁路路基在冬季会发生不同程度的冻胀问题。高速铁路路基的土体发生冻胀,会引起路基产生不均匀变形,严重影响着高速铁路的安全、快速的运营。本文以严寒地区的高速铁路为研究背景,结合高速铁路沿线的地质及气候特征,分析了路基冻胀的成因,并介绍了冻胀率为评价路基冻胀的主要指标。本文分析了高速铁路路基各部分的冻胀性,并确定路基的主要冻胀量产生于表层级配碎石,并研究关于整治路基变形的施工工艺及级配碎石注浆改良后的冻胀性及稳定性。本文分析了路基防冻胀填料的冻胀性,得出路基填料的冻胀性满足要求；研究了路基下部典型基岩的吸水性及冻胀性,掌握了基岩的冻胀规律,并研究冻融循环作用对基岩强度的影响；研究了影响路基表层级配碎石冻胀性的主要因素,确定了级配碎石在不同含水率、细粒含量及孔隙率条件下的冻胀性。同时,通过室内试验对表层路基级配碎石进行注浆改良,研究了注浆改良对级配碎石的渗透性、冻胀性的影响,并分析冻融循环作用及干湿循环作用对其稳定性的影响。在结合室内试验的基础上,通过模型试验,来研究级配碎石注浆改良的工艺,确定浆液的可灌注性、注浆改良的可行性及注浆工艺,从而为现场注浆试验提供一定参考和借鉴。