黄土是一种多孔的有柱状节理的偏黄色粉性土,这一特性导致其易遭受冻融循环的影响。长期以来,由于冻融产生的不利影响,包括路基冻胀、融沉等,对于此类破坏,仅仅通过面层修补无法从根本上改变道路的状况,必须对其路基内部进行处理。在冻融循环和荷载作用下,路基土性质会发生变化,路基性能受到影响。目前,针对路基的冻胀问题,许多科研人员结合工程实际,提出了不同的防冻胀措施,总结起来,主要分为:①以控制路基温度为目的的保温措施,②以减小路基含水率为目的的防排水措施,③以降低路基填料冻胀敏感性为目的的土质改性措施。虽然这些方法在季节性冻土区得到了广泛应用,但是在对黄土路基的防冻胀措施上还尚存在局限性,且没有系统性的研究出何种方法更加适用黄土类型。本文希望采用一种新的方式来代替传统方法,鉴于此,本文将通过采用相变材料（PCM,Phase change material）来解决黄土路基冻融产生的不利影响,在此基础上对其作更深入的研究。本文以山西省土壤作为研究对象,主要在以下几个方面进行研究并得出结论:（1）通过现场调查取土场的土样,进行常规土工试验测其基本物理性质,试验分析结果认为该土样为低液限粉质粘土。通过掺入两种PCM来研究黄土改良后的性能,首先从微观角度分析认为PCM对黄土的改良主要为物理作用,然后采用击实试验研究不同相态、掺量的PCM对黄土最优含水率和最大干密度的影响,得出结论:掺入液体石蜡改良黄土最大干密度随掺量的增加先增大后减小,最优含水率随掺量的增加不断减小;掺入相变微胶囊改良黄土最大干密度随掺量的增加不断减小,最优含水率随掺量的增加不断增大。（2）系统研究在冻融循环作用下PCM改良黄土物理特性和静力特性,研究抗压强度随相变材料掺量、相态的变化规律,并分析冻融循环次数、冻融温差等因素对改良黄土抗压强度的影响,得出物理特性和静力学相关结论:PCM改良黄土经冻融后物体表面析出的冰渍少于天然黄土,两种改良黄土的无侧限抗压强度随冻融循环次数的增加不断下降,并且在第一天时下降幅度最大,在第三天后强度下降趋势逐渐趋于稳定。PCM改良黄土随着冻融温差的增加强度逐渐减弱。此外,掺入PCM后改良黄土的无侧限抗压强度均得到了较大提升,与天然黄土相比,掺入8%液体石蜡和5%相变微胶囊可分别提高强度2.7倍和2.9倍。随着冻融循环次数的增加PCM改良黄土质量不断降低,这也可能是其强度不断下降的原因。综上,PCM对路基黄土具有改良作用,提高黄土路基强度可以通过添加PCM来实现。（3）系统研究在冻融循环作用下PCM改良黄土的动力特性,研究不同围压、循环动应力以及冻融循环次数对改良黄土的动回弹模量的影响,最后综合试验结果得到不同情况下两种PCM的最优掺量。本文认为,若综合考虑强度和动回弹模量因素,可选择8%掺量的液体石蜡来进行改良,在实际工程中,需要充分考虑不同因素,选择适合的相变材料来进行改良。另外,得出动力学相关结论:PCM改良黄土动回弹模量随围压增大而增大,随循环应力增大而减小,且回归关系曲线接近于线性;动回弹模量随着冻融循环次数增加不断下降,在经过第一次冻融循环后会有一个大幅下降,在第三次以后会逐渐趋于稳定。试验结果认为提高围压和降低循环应力可以降低冻融循环对PCM改良黄土结构的劣化作用。