北疆供水一期工程膨胀土明渠由于季节性的通水停水以及温度变化，使其渠坡长期处于干湿-冻融循环状态，极易引起渠基边坡失稳，基于前期对碱激发粉煤灰-矿粉协同固化渠基膨胀土的研究成果，对经历干湿-冻融循环后的改良土进行无侧限抗压强度、直剪、压缩和SEM电镜扫描试验，着重分析干湿-冻融循环对改良土力学性质的影响规律及其物理机制。试验结果表明：（1）随着干湿-冻融循环次数的增加，未改良的膨胀土无侧限抗压强度下降明显，9次循环后强度下降约51.8%；但碱激发粉煤灰-矿粉改良土相较于未改良的膨胀土强度增幅8～12倍，应力应变曲线转变为应变硬化型，呈现出明显的脆性破坏特征。（2）随着循环次数的增加，未改良的膨胀土c值经历极剧减少-降低幅度减缓-平稳变化3个阶段，在循环3次后趋于稳定，φ值无明显变化规律；而改良土随循环次数的变化c值在水平趋势上呈现上下波动，剪切破坏相对更加稳定，φ值9次循环后波动幅度在6.72%左右，基本保持不变。（3）随着循环次数的增加，未改良的膨胀土孔隙受上覆压力影响明显，压缩系数与压缩指数稳步上升，产生较大沉降变形，表现出较高的压缩性；而改良土循环前后压缩指数都低于0.1，属于低压缩性土，压缩系数先上升后下降5次循环后趋于稳定，较未改良的膨胀土表现出较低的压缩性；（4）干湿-冻融循环作用使未改良的膨胀土细-微观孔隙含量以及大孔隙增多，土颗粒间的密实度降低；而改良土限制了大孔洞的生成和裂隙的发展，保持了土体的表观完整性，并且抑制了循环作用对膨胀土微观孔隙的形成和土体颗粒的切割与破损，也减少了对土体孔隙损伤和颗粒破坏的影响，进而显著增强了土体强度，表明碱激发粉煤灰-矿粉固化膨胀土在抵抗干湿-冻融循环作用上具有明显的优势，可作为进行膨胀土渠坡的换填材料。