我国季冻区面积约占一半以上的国土面积,且分布广泛。路基土的物理及力学特性在经历冻融作用后会发生不利的变化,进而影响了路基的承载力。因此季冻区的道路经常会出现鼓包、翻浆等冻害现象。为此,本文研究了冻融作用对粉砂土剪切特性和路基边坡稳定性的影响,然后分析了粉砂土的微观结构在冻融作用下的变化,最后讨论了冻融作用下宏观力学特性与微观结构之间的关联性。本文的试验土样取自长春某公路沿线,根据击实试验的结果,分别在最佳含水率和最佳含水率±2%下制成压实度大于96%的试件。在封闭式环境下,对试件进行0~16次冻融循环。通过三轴试验和数据整理发现:粉砂土的抗剪强度在冻融作用下基本均会出现先下降后趋于稳定的变化规律,但由于含水量的不同,抗剪强度的下降程度会稍有区别;粘聚力在冻融作用下基本呈下降趋势;内摩擦角在一定范围内波动;低含水量土样的粘聚力和摩擦角大于含水量较高的土样。由于粉砂土所含的黏粒较少,粘聚力较小,即使是低填高,缓边坡的粉砂土路基的稳定性也较低,特别在经历冻融作用后该路基失稳的可能性更大。为此,本文研究了路基边坡在未冻融状态下和冻融条件下边坡的稳定性。结果发现:路基边坡的稳定性主要与边坡土体土质、坡度、高度、车辆荷载等因素有关,并且春融期间边坡土体抗剪强度主要受到含水量的影响,当水量聚集在交界面一定程度时,土体就会沿着冻结面滑塌。土样的微观结构图像通过用扫描电镜(SEM)来获取,然后通过数字图像处理技术及分形等理论来获取微结构的基本几何信息,通过定量分析得到微观结构参数在冻融作用下各自的变化规律,最后利用灰色关联法评价了路基土的抗剪强度和边坡稳定系数与微观结构之间的关联性。