我国西北地区分布着数条铁路干线。近年来,兰局管内数条铁路线在运营过程中,部分路基出现不同程度的下沉,为研究下沉原因及采取合理的整治工程,对部分路基沉降整治工点进行了实地考察,选取某高速铁路K1642+400-K1642+610段夯实水泥土桩复合地基整治路基下沉工程,通过有限元分析软件,对夯实水泥土桩复合地基荷载传递规律,荷载作用下地基应力场和位移场特性进行研究,可对黄土地区类似路基下沉病害整治工程提供借鉴,对新建铁路路基工程设计及施工提供参考。得出以下结论:(1)通过对既有线、某高速铁路沉降情况的调查,得出既有线黄土路基沉降易发生在高填方路段、桥涵过渡段以及冲沟附近等容易受到水流侵蚀的路段,在所调查沉降路段,多数沉降处附近涵洞存在积水,排水设施排水不畅。路基填料均为细颗粒土,水稳定性差。综合认为,路基发生沉降的主要原因是部分路基在建设时压实度不够,填料的水稳定性差,降雨量逐年增加,雨水渗入路基土体,造成路基承载力不足。建议新线建设运营时,选择级配良好的填料,做好路基周围排水,尽量减小或防止地面积水等长时间浸泡铁路路基,在雨季加强运营维护。(2)在不过多影响铁路运营情况下,既有线路基沉降病害整治主要采用注浆加固方式;在有施工条件下对于湿陷性黄土地基可以选择夯实水泥土桩、旋喷桩复合地基加固,可有效提高路基的承载力,控制沉降量,保证稳定性;路基下沉过大地段还可以结合线路大中修时恢复路基面高程。(3)数值模拟结果表明夯实水泥土桩复合地基桩体设计参数(桩体材料、桩径、桩间距、桩长)对复合地基沉降量影响较大;垫层加筋及增大桩体材料水泥掺和量可以提高桩土应力比,改变复合地基受力特征。(4)通过数值模拟分析,建议本文所依托实际夯实水泥土桩复合地基设计参数可取为:桩间距1.0m-1.2m;桩长6m-8m;桩径0.4m-0.5m;桩体材料水泥掺和比6%-8%;垫层厚度为0.8m-1.0m;水泥掺和量取值为6%-8%;垫层中设置一层土工格栅。