近年,我国深季节冻土区发现较多浅地下水丰富的强风化与全风化膨胀土。同时,我国已全面进入加快发展高速铁路的崭新时期,其中越来越多的高铁修建于这种膨胀土边坡复杂场地。冻融循环作用和工程活动成为严重影响膨胀土边坡的稳定性重要原因,故需对边坡采取支挡结构进行有利保护。桩板墙体系由于其支挡稳定、施工便利等诸多优点得到普遍使用。而对于桩板墙体系的设计与施工,考虑冻融循环效应,减少工程造价,增强桩板墙体系稳定性已成为亟待解决的问题。依托吉图珲高铁,在总结国内外研究现状基础上,对延吉段膨胀土边坡土,先后进行基本物理力学试验、常规静三轴试验和冻融循环条件下静三轴试验,得到土样基本物理力学指标、强度和变形特性,最后建立延吉段典型断面桩板墙体系数值模型,并进行重要参数分析,为深季节冻土区膨胀土边坡桩板墙体系的设计及施工提供建议和参考。本文主要研究内容与取得成果如下:首先,完成了延吉膨胀土的颗粒密度试验、颗粒分析试验、界限含水率试验、击实试验、自由膨胀率试验和冻融循环条件下固结试验,得到该土为中压缩性的粉质粘土,且属于弱膨胀土;随着冻融循环次数的增大,压缩系数、压缩指数、回弹指数逐渐增大,而压缩模量逐渐减小。接着,实施了延吉膨胀土常规静三轴压缩试验和考虑冻融循环效应静三轴压缩试验,获得了土样在不同压实度、不同围压、不同冻融循环次数作用下的变形及强度特性。结果显示:试样的应力-应变关系曲线大多呈硬化类型;有效粘聚力和有效内摩擦角大体上随压实度的增加而增加,随冻融循环次数的增大而逐渐降低;总体上试样的静强度、抗剪强度、弹性模量随冻融循环次数的增加而不断降低,随围压和压实度的增加而逐渐增大。最后,通过对延吉段膨胀土边坡采用的桩板墙体系进行有限元数值模拟及分析,考虑冻融循环效应,讨论分析冻融循环次数、桩长、桩宽及桩高等重要参数,对土体隆起特征、桩水平位移、桩后土压力及桩体稳定性的影响。研究表明:桩水平位移随开挖深度和冻融循环次数的增加而增大,随桩宽和桩高的增大而减小;桩体稳定性随着开挖深度和冻融循环次数的增大而不断减小,随着桩长、桩宽和桩高的增大而不断增大。桩板墙体系设计时,存在最优桩长;桩宽和桩高的增加皆有助于减小桩顶水平位移,提高桩体稳定性,然而相同造价条件下,增加桩高比桩宽效果更明显。