在实际工程中经常遇到工程性质不良的问题土，如：膨胀土、软土、红黏土和粉土等。通过添加石灰、水泥和粉煤灰等稳定剂进行改良是十分普遍的处治技术。然而，目前大部分研究主要集中在改良机理和改良工艺上，比较注重现场施工时达到的改良效果，但对改良土后期强度的演化过程则关注较少。然而，在大气（冻融循环、干湿循环）和环境（盐溶液离子侵蚀）的长期作用下，改良土的力学性能将会发生不同程度的劣化。遗憾的是，当前工程设计规范或标准中，还没有考虑改良土长期力学性能衰减对工程服役带来的负面影响。为此，论文以粉土和软黏土为研究对象，探索了两种改良土的长期力学性能的演变规律，并且利用孔隙分析的手段揭示改良土力学性能劣化的细观机制，从提高改良土长期力学性能的角度提出了工程防护的建议。主要研究结论如下：1）以某高速公路粉土为研究对象，开展了粉土改良前后的击实特性与CBR承载比特性，发现粉土的强度受水的影响十分显著，水泥改良粉土的CBR值较改良之前有明显提升。2）开展了水泥改良粉土及石灰改良粉土冻融循环试验和无侧限抗压强度试验，试验结果表明，随着冻融循环次数增加，改良粉土的抗压强度下降，最终在6次冻融循环后趋于稳定；相同的冻融循环次数条件下，初始含水率越大，改良粉土的抗压强度衰减幅度越大。开展了改良粉土试样冻融循环前后的微观孔隙结构试验，发现不同的冻融循环次数和初始含水率对小孔径孔隙（d＜10nm）之间的结构影响不大；冻融循环作用主要损伤了大孔径孔隙（0.01～100μm）之间的结构，从而降低了改良粉土的强度。3）通过冻融循环试验和室内压缩试验，研究了冻融循环次数及不同初始含水率对水泥改良软黏土压缩性能的影响规律。试验结果表明，随着冻融循环次数的增加，低含水率（25.0%、27.5%、30.0%、32.5%）改良软黏土试样的压缩系数呈现出较为平缓的增加趋势，压缩模量的损失率在25.67%~31.40%之间；而最高含水率（35.0%）试样的压缩系数出现较大增幅，压缩模量的损失率高达54.74%，压缩性能明显劣化。4）以水泥改良软黏土为研究对象，开展了冻融循环试验和无侧限抗压强度试验。试验结果表明，不同初始含水率（25.0%、27.5%、30.0%、32.5%）试样无侧限抗压强度的衰减主要集中在3次冻融循环后，下降值分别为0.66、0.55、0.66、0.73MPa，衰减幅度分别为27.6%、29.7%、59.1%、93.6%。冻融循环作用强烈影响着改良软黏土的强度，且初始含水率越高，试样强度的损失率越大。开展了改良软黏土试样冻融循环前后的微观孔隙结构试验，发现冻融循环次数和初始含水率共同影响着试样的孔隙分布（0.01～100μm），随着冻融次数的增加，初始含水率越大，试样小孔径（d=0.4μm）孔隙向大孔径（d≥10μm）孔隙发育。5）针对水泥改良软黏土和水泥改良粉土，开展了淡水和盐溶液对比浸泡试验，试验结果表明，盐溶液浸泡试样强度低于淡水浸泡试样，且改良粉土和改良软黏土分别在浸泡6天和3天后，试样强度的差值达到最大；同时，对盐离子在改良土试样内外部的迁移过程进行数值模拟，计算结果表明，改良粉土和改良软黏土分别浸泡5~6天和2~3天后，试样对盐离子的吸附量达到饱和，计算结果与试验结果相一致。