我国季节性冻土约占国土总面积的53.5%,冻融循环后土体抗剪强度降低,导致冻土地区路基破坏,内摩擦角和粘聚力是土体抗剪强度的两个重要指标。加筋能够增强冻融后的土体强度,有效约束其冻融变形。不同初始加筋及冻融条件对冻融后土体强度的影响程度均不相同。为综合考虑各主要因素对冻融后土体抗剪强度的影响,本文以沈阳地区粉质粘土为研究对象,进行25组不同初始含水率、压实度、加筋间距、冻融次数、冻结温度和上部荷载条件下的室内冻融循环正交试验,通过剪切和含水率试验测得各冻融条件下土体指定高度处的粘聚力、内摩擦角及含水率值,分析各因素及其交互作用对抗剪强度指标的影响。利用SPSS软件拟合冻融后土体粘聚力、内摩擦角和含水率由各影响因素表示的回归方程,判定各因素对冻融后土体粘聚力、内摩擦角和含水率影响的重要性排序。利用MATLAB软件对回归方程进行优化求解,得出冻融后土体粘聚力、内摩擦角和含水率的最优值及相应的各影响因素取值。试验研究所得成果主要有:(1)初始含水率小于24.6%时,加筋间距15 cm的加筋土冻融后粘聚力和内摩擦角最大。(2)各因素对冻融后土体粘聚力的影响排序从高到低依次是初始含水率、加筋间距和压实度,对土体内摩擦角影响排序从高到低依次是加筋间距、压实度和初始含水率。(3)加筋土体最优组合值为:初始含水率12%、压实度96%、加筋间距15 cm,其对应的上、中、下部粘聚力分别为6.56 kPa、9.534 kPa和7.062 kPa,内摩擦角分别为25.11°、26.28°和26.02°,含水率分别为22.92%、23.74%和24.67%。利用ANSYS软件,对给定的路堤模型进行有限元分析。土体采用D-P模型,土工格栅采用只能单向拉伸的一维单元模型,接触面采用哥德曼单元模型。对路堤模型输入相同力学性能参数,输出不同加筋条件下的位移及剪应力等值线图,分析其极值情况。对比未加筋与不同加筋方式对冻融后路堤位移和剪应力的影响,确定15 cm加筋间距为最优取值,为季冻区加筋结构设计与施工提供了参考。