膨胀土是常见的灾害性土,需要对其改良才能运用到实际工程中。煤矸石是煤炭在采挖,洗选环节中所产生的固体废弃物,如未对其进行合理的处置,将会对环境造成严重的污染。纤维加筋技术是一种新兴的土体改良措施,将其应用在膨胀土改良中,不仅可以提高膨胀土的抗剪强度,抗裂性能,还可以提高石灰,粉煤灰等材料对膨胀土的改良效果,减少使用单一改良材料对膨胀土改良的局限性。本文将不同质量比的煤矸石掺进膨胀土中,进行自由膨胀率试验,无荷载膨胀率试验和收缩试验,确定煤矸石的最佳掺量;在煤矸石最佳掺量的基础上,将不同长度,不同质量比的聚丙烯纤维掺入改良膨胀土中,进行无侧限抗压强度试验,分析纤维长度和纤维掺入比对改良土抗压强度的影响;对不同纤维质量比的改良膨胀土,进行三轴固结排水试验,分析纤维掺入比对改良土抗剪强度指标的影响,并基于其应力-应变关系,对其本构模型进行研究,并得到了以下结论:（1）煤矸石可有效地抑制膨胀土的胀缩性,随着煤矸石掺量的增加,煤矸石对膨胀土自由膨胀率、无荷载膨胀率和线缩率地抑制效果逐渐降低,煤矸石质量比为40%时,抑制效果最佳。（2）随着纤维长度和掺入比的增加,改良土的无侧限抗压强度呈先增大后减小的趋势,纤维的掺入也改善了煤矸石改良膨胀土的脆性破坏模式;当纤维长度为12 mm,掺入比为0.3%时,改良土的无侧限抗压强度最高,其峰值强度为548.856 k Pa,较煤矸石改良膨胀土提高了32.80%。（3）随着纤维掺入比的增加,改良土的抗剪强度呈先增大后减小的趋势,纤维掺入比为0.3%时,改良土的抗剪强度最高,纤维掺入比对改良土黏聚力的影响较小,内摩擦角也随着纤维掺入比的增加呈先增大后减小的趋势。（4）改良土的应力-应变关系符合邓肯-张E-B模型的适用条件;通过分析纤维掺入比对模型参数的影响,提出了纤维掺入比与围压对邓肯-张模型参数初始切线弹性模量,极限主应力差和体积模量的影响函数,将其代入到模型中,模型能较好地模拟试验获得的应力-应变数据。