在我国,季节性冻土区面积广大,约占全国面积的一半,且主要分布于北方,在季节性冻土地区,土体每年至少要经历一次至两次冻融循环作用。一方面,冻融循环作用使土体的结构承载能力发生变化,特别是在融化时,因为路基下部土体没有完全融解,致使路基上部土体排水受到限制,经常造成路基的承载能力发生明显降低,并且引发路基翻浆冒泥、滑塌边坡等严重的冻害现象。另一方面,交通荷载是一种长期往复的循环荷载,竖向应力发生循环变化,特别是路基春融中,随着现代汽车重量不断增大、汽车车速的不断增加、大型载重货运汽车的使用频繁等循环荷载的作用下,给路基造成了较大的破坏,致使公路路基沉降速度不断地加剧,路面也出现大量的裂缝和密集的车辙等道路病害,以至于路基的安全性和运营能力面临严峻考验。为探究季冻区路基循环荷载下的变形和力学行为研究,基于路基正融条件下,采用改造而成的冻土三轴仪,对季冻区正融粉质黏土路基在单调加载和循环加卸载条件下进行了三轴试验,其中采用了灰色关联分析法,并对不同工况及加载方式对强度和变形的影响进行了对比研究,主要研究与分析内容如下:(1)对实地取回的季冻区路基土样进行了颗粒分析、击实、液塑限等基本物理性能指标试验,以此对土的工程分类进行了判定,并按照要求制成某一压实度的试样后,对其进行相应试验温度下预冻结,为正融土的相关试验提供参数与研究方向。(2)选取了包括土样内因和外因在内的4种影响因素,对季冻区正融粉质黏土进行了三轴单调加载试验,运用了模糊数学的灰色关联分析方法对试验结果的强度特性进行了敏感性分析,4种因素敏感性大小进行排序为:含水率>融化温度>冻结负温>围压;强度随含水率、融化温度的降低,围压的增大而增大;强度随着冻结负温的降低而升高,达到一定的冻结负温之后(约-10℃),由于冰晶增加缓慢且有限,强度增长相对缓慢。(3)对正融粉质黏土路基试样进行了不同影响因素下的三轴剪切加卸载循环试验,对比研究和分析了三轴循环加卸载和单调加载下正融土的强度和变形特征,发现经历循环加卸载的试样会产生了一定的塑性损伤,造成强度弱化的现象。进一步研究了循环加卸载过程中滞回环回弹模量的演化规律,并根据滞回环回弹模量定义了损伤变量,反映了正融土的损伤,基于滞回环面积定义了耗散能,得到了损伤变量与循环次数、耗散能与循环次数以及损伤变量与耗散能的演化规律。