我国目前在黄土地区修建的既有铁路，由于技术经济因素，设计标准不高，尤其是路基工后沉降控制不严；路基绝大多数直接用黄土填筑，未作任何改良；已有的关于湿陷性黄土地基处理的技术方法、设计参数的确定及所取得的研究成果绝大多数都是针对工业与民用建筑工程。路基工程的黄土地基大多都未经处理或加固，一旦所处气候条件、地面排水条件发生变化，引起黄土地基工程地质、水文地质条件发生变化，则会改变黄土的工程性质，产生较大的不均匀沉陷，对路基结构物产生不利影响。近年来，随着我国铁路运输中正在修建或将来拟建设的新线铁路技术标准的普遍提高，建设中必定会涉及到黄土地基包括湿陷性地基的处理问题。因此，为了消除黄土的湿陷性，提高路基承载力，保证工后沉降满足要求，进一步开展水泥土桩复合地基加固处理黄土地基承载及沉降特性的研究，具有十分重要的工程实际意义。本文结合郑西客运专线等重大工程在西部地区进行设计建造，开展黄土改良试验、水泥土桩复合地基加固处理路基工程中黄土地基承载及沉降变形特性研究。根据所面临工程的性质、黄土的地质条件、环境条件、建筑物特点、上部结构及基础设计，寻求确实可行地基处理措施。并通过数值模拟对水泥土桩复合地基的承载及沉降特性进行研究。其主要内容如下：(1)通过阅读相关文献，阐述了黄土路基的沉降特征，分析了水泥土桩复合地基变形及其承载力特性，总结了目前水泥土桩复合地基承载力及沉降理论计算方法。(2)通过室内土工试验，对黄土的基本物理特性进行试验研究。并在此基础上，对两种改良黄土进行强度特性试验、干湿循环试验和冻融循环试验研究，分析不同的试验状态下两种改良黄土的强度特性。并找出变化规律，为现场施工提供参考依据。(3)利用岩土力学数值分析软件FLAC3D，建立三维摩尔-库伦本构模型，进行水泥土桩复合地基加固处理黄土地基数值分析计算。(4)计算结果与分析：在土的参数不变的情况下，分别考虑了荷载、垫层模量、垫层厚度、桩长、桩体刚度、复合地基面积置换率大小对水泥土桩复合地基承载及沉降特性的影响，提出合理的设计建议。