在石料丰富的山区铁路修建,填石路堤能产生较大的经济效益且利于环保与可持续发展。这使得填石路堤形式无法回避,但由于其材料的特殊性,需要进一步研究,这将有利于进一步指导设计和施工。本文结合罗书学教授主持的“结合贵阳至广州铁路硬质岩石填料填筑路堤关键技术研究”科研项目的部分内容展开,主要研究方向是填石路堤的边坡及其整体稳定性。文中结合贵广客专“填石路堤填筑技术研究”试验段的实际情况,分析了影响填石路堤稳定性的内外因素,选取了软土层厚度、填筑高度、边坡坡率、CFG桩间距、桩直径、桩嵌岩深度、土工格栅间距、路堤顶面荷载总共8种影响因素作为分析对象。利用土工有限元软件PLAXIS分别探讨了它们对稳定性的作用。继有限元计算分析之后,提出了一种基于主成分分析(PCA)和支持向量回归机(SVR)的填石路堤稳定性回归估计预测模型,将其应用于两个工程实例当中,证明了该方法的科学性和适用性。并将此法应用于贵广客专的补充分析之中,较好地得出了相应的预测结果。通过有限元的计算分析,得出的主要结论有：CFG桩地基处理方案可明显提高填石路堤及其地基的刚度且桩板方案较桩帽方案效果优秀；路堤稳定性与桩直径、桩嵌岩深度正相关；与桩间距、土工格栅竖向间距、填筑高度、边坡坡率、软土层厚度、路堤顶面荷载负相关。需要从提高路堤、地基两者的强度和刚度方面采取工程措施,以提高填石路堤稳定性。通过结合主成分分析和支持向量机的回归估计计算,证明和演示了该新型计算方法具有“小样本、高精度、强泛化、高效率”等诸多特点,在边坡稳定性预测分析中具有较好的适用性并且有广阔的发展空间。