粉质粘土属于工程不良土质,本身具有强度低、水稳定性差、冻融敏感的特点,将其用作季冻区的路基填料时,路基在冻融循环作用的影响下,易产生不均匀沉降,导致道路病害产生。因此在粉质粘土区筑路时,常挖除粉质粘土而采用具有所需工程特性的材料换填,但由于远距离运土、换填的不经济性,在工程沿线没有合格路基填料的情况下,就常需要对不良土质改良后作为路基填料使用。在新疆省高速公路施工中常遇粉质粘土的工程条件下,为了找出一种经济的路基填筑技术,本文依托伊犁地区S315线蜂场至尼勒克段粉质粘土路基改扩建工程项目,通过现场调研和室内试验对粉质粘土的路基填筑情况和工程特性进行了研究,并采用掺配砂砾和掺配碱激发材料两种改良方法对粉质粘土进行处治,对比分析了改良土的物理力学性质和冻融稳定性,最后在满足工程规范和经济性的前提下,结合当地气候环境条件,提出了路基填筑方案。主要研究内容和结论如下:(1)对原有道路的路面状况、路面强度以及弯沉值进行了评价,发现道路病害严重路段的路基填土为粉质粘土。通过室内试验研究了粉质粘土的物理力学特性和冻融特性,发现其回弹模量不能满足规范要求,冻融稳定性受降温速率、含水率影响程度大,在冻融循环5次后达到稳定。(2)采用掺配砂砾的方法改良粉质粘土,并对掺配30%、40%、50%砂砾改良土的力学特性和冻融稳定性进行了分析。研究表明:当砂砾掺量达到40%时,能起到明显的骨架作用;砂砾改良粉质粘土的承载比、回弹模量、无侧限抗压强度等均显著提升,且随着掺量的增加而增大;掺入30%砂砾后,渗透系数变大,但随着掺量的增加又相对减小;砂砾的掺入在一定程度上能够提高粉质粘土的冻融稳定性,但当土体中存在足够的水分时,也会发生明显的冻胀融沉现象。(3)采用掺配碱激发材料的方法改良粉质粘土,并对掺配3%、5%、8%碱激发材料改良土的力学性质和冻融稳定性进行了分析。研究表明:粉质粘土在加入碱激发材料后,其承载比、回弹模量、无侧限抗压强度、抗剪强度指标均有显著提升,且随着掺量的增加而增大;渗透性显著降低,具有良好的抗渗性;冻融稳定性好,当掺量达到5%后,基本不发生冻胀融沉现象。(4)结合当地气候条件,提出了以40%砂砾改良土作为主要路基填料、5%碱激发材料改良土铺筑路基包边的路基填筑方案,并通过抗滑移和抗倾覆稳定性计算分析了包边土宽度与填土高度、坡比的关系,得到了包边土宽度临界值。使用Geo-studio软件分析了积雪融水入渗下不同包边土铺筑宽度路基边坡渗流特征,得到了不同填土高度下包边土的铺筑宽度和路基断面形式。当路基填筑高度h≤4m时,铺筑宽度为1m的包边土;当路基填筑高度4m≤h<6m时,铺筑宽度为1.5m的包边土;当路基填筑高度为6m≤h<8m时,铺筑宽度为2m的包边土。