郑西客运专线所穿越的地区主要为地质条件复杂的黄土地带。涉及诸多湿陷性黄土地基。地层多为深厚的新黄土堆积层。对于大断面黄土隧道修建过程中湿陷性黄土地基问题,拟采用水泥土挤密桩加固解决。然而,这种地基处理方法是首次高速铁路的地基加固中应用,也是首次在大断面黄土隧道地基加固中应用。本论文以郑西客运专线盘东隧道进口DK303+495～530段工程为主要研究对象,进行了野外地质调查、室内土工试验、现场试桩试验、理论分析和二维PLAXIS有限元程序数值模拟和仿真研究等工作。通过对盘东隧道进口段的不同施工方法和不同桩间距等的现场试桩试验和二维PLAXIS有限元数值模拟,探讨了水泥土挤密桩在大断面黄土隧道的应用。采用有限元对单桩的成孔成桩的过程进行模拟分析,得到该种加固方法单桩的影响范围,比较评价现场试桩试验多桩的叠加效果。在以上试验、计算和分析的基础上,对水泥土挤密桩的合理的桩间距进行了确定。论文得出的成果和结论主要有:通过现场和室内试验确定了盘东隧道进口明洞段水泥土的最佳配合比,得出天然含水量状态和饱和状态下水泥土挤密桩的桩身强度随配比之间的关系。通过试验分析不同桩间距和不同施工方法的多桩的叠加处理效果,并比较有限元模拟得出的单桩有效影响范围进行了探讨。另外,确定了盘东隧道进口段水泥土挤密桩合理的桩径、桩间距,并推荐盘东隧道进口段湿陷性黄土地基的加固方法。本文通过室内试验、现场试桩试验和有限元数值模拟等手段对水泥土挤密桩的成孔成桩进行了详细研究,为黄土地区高速铁路的设计和施工提供了较为充分的数据参考和技术支持,对我国同类铁路隧道地基处理具有参考价值和一定的实际意义。