大准线作为我国第二条开行万吨列车的重载铁路,自运营以来,随着运量的逐年增加,线桥设备的破坏程度日益增大,冻害、翻浆冒泥、路基下沉等病害日益突出。其中部分路段由于排水不畅,病害尤为严重,基床的强度和稳定性已很难保证列车的安全与稳定运行。而大准线承担着繁重的煤运任务,因此,寻求一种在基本不影响运营情况下的病害路段治理方案,以保证列车安全运行是十分必要的。本文以大准线K37+400-640段路基加固为研究对象,利用土力学、复合地基理论、数值计算等理论和方法,研究了路基的受力特性,提出了路基加固方案,主要取得了以下研究成果：首先,论文结合现场探地雷达检测报告,分析了大准线病害路段路基的状况,探讨了K37+400-640段路基病害产生原因及机理。通过分析发现,大准线路基出现病害的主要原因有：原有路基土软弱、冻融循环、排水沟失效以及循环重载。其次,了解常用的路基病害整治方案,针对大准线病害情况对路基采用斜向灰土桩加固,并恢复排水系统。斜向灰土桩的加固方案可在列车限界外施工,不影响线路的运营,整体施工效率高。但因倾斜桩桩体自身承载、桩体与土体间相互作用关系,与竖直桩体相比要复杂的多,所构成的复合路基也难以用简单解析表达式来描述,可用数值方法来验证其加固效果。本文拟先运用复合地基理论设计出可行的竖向灰土桩加固方案,为斜向桩加固方案提供参照。再次,采用数值方法计算,分析了斜向桩加固方案,并与竖向桩加固方案进行了对比,基于分析的路基变形和应力比较二者的加固效果,从而证明斜向桩和竖向桩都可以取得良好的加固效果,且斜向桩更优。最后,在证明斜向桩是一种有效的加固方案的基础上,考虑实际工程运用时,保证加固效果的同时还要兼顾经济合理,论文进一步对斜向灰土桩的倾斜角度、灰土配合比和纵向桩排距对加固效果的影响进行了分析,并给出了斜向桩的优化加固方案。