在季节性冻土和多年冻土区进行工程建设，“地基冻胀”与融沉是主要的地质灾害，严重威胁“寒区工程”（如公路、铁路、输油管线、房屋）的安全与“环境稳定性”。在此领域，“生石灰”作为一种主动性的“冻土改良”材料，通过其独特的物理化学效应，在提升地基“热稳定性”方面发挥着关键作用。
地基冻胀的本质是土中水分冻结时体积膨胀。生石灰改良主要通过以下机制防治冻胀：
- 降低含水率：生石灰水化反应消耗大量土中水分，并释放热量蒸发部分水分，从根本上减少了可冻结的自由水含量，这是抑制冻胀最直接的途径。
- 改变土体性质：Ca²⁺与粘土矿物发生离子交换，使细颗粒絮凝聚集，土体的塑限提高、渗透性降低。这种改良后的土体（通常称为石灰土）其水分迁移能力减弱，不易在冻结锋面处积聚并形成冰透镜体。
- 提高压实度与强度：石灰土在压实后能形成较高的干密度和力学强度，其坚硬的骨架结构本身就能抵抗冻胀力的破坏。
- 降低冰点：土体孔隙液中离子浓度增加，一定程度上降低了其冰点。
- 热学效应：水化放热短期内能提高地基温度，延缓冻结；而从长期看，改良后土体的导热性和热容量发生变化，影响了其与外界的热交换过程，有利于维持地基的热稳定。
因此，在寒区工程的路基填筑或地基处理中，将一定比例的生石灰与当地土体拌和均匀后分层压实，可以构筑一道性能优异的防冻胀屏障。这种方法不仅能有效解决“地基冻胀”问题，还实现了就地取材，节约了远距离运输砂石等非冻胀材料的高昂成本。
生石灰的应用，使得在恶劣的寒区环境中建设安全、耐久的基础设施成为可能，为极地勘探、资源开发和边疆地区的社会经济发展提供了至关重要的工程技术保障。
