在我国，黄土分布范围广，成因类型多，厚度变化大，湿陷性与压缩性复杂。以往的铁路建设尤其是高标准铁路建设中对黄土的沉降特性缺乏研究，而很多铁路线路又不可避免的要穿越黄土地区，为了使黄土地区铁路路堤的刚度、强度和工后沉降能满足高标准铁路的要求，从理论上对黄土改良进行分析以为类似工程提供有效的参数和经验是十分必要的。新建高标准铁路，尤其是在黄土地区高标准铁路要为列车的高速行驶提供一个高平顺、稳定的轨下基础，这无疑是对高标准铁路的沉降稳定提出了更高的要求。为保证开通后按照设计速度运营的列车安全性，平稳性和舒适性，穿越黄土地区的西-延铁路采用了新的技术，对黄土进行改良。在黄土中掺入一定比例的石灰，来保证路基的刚度，强度以控制路基的工后沉降。本文结合西-延铁路黄土路基，对改良黄土的力学特性和有限元计算方法在工程建设中的应用进行了研究。首先，选取有代表性黄土试样，在黄土中掺入一定比例（3％，6％，9％）的石灰，进行无侧限抗压强度、三轴压缩试验、直接剪切试验、击实试验、K₃₀平板载荷试验、渗透试验、界限含水率试验等，通过这些试验可以得到作为填料的石灰改良土的工程力学特性；然后，运用有限元对西-延铁路在不同施工阶段以及运营阶段路基应力和沉降变化情况进行了分析研究；最后，对上述结果做了总结和对比，得出石灰改良土掺灰比在3％时，路基的应力最小，变形最小，能够满足高标准铁路运营要求。因此，本论文的研究工作将为高标准铁路的设计和施工提供较为充分的技术数据，对我国同类铁路建设中黄土改良这一技术具有参考价值和实践意义。