本文在大量调查国内外粉细砂路基建设有关资料的基础上，结合在建工程大塔至马场壕铁路所处地区的实际情况，对采用水泥改良粉细砂作为基床底层填料的工程性质进行了室内试验，在试验段监测的基础上对依托工程粉细砂路基的变形情况进行研究，并且有针对性的进行粉细砂路基的耐久性探讨，主要进行的工作如下：(1)从经济成本的角度，分析了水泥改良粉细砂作为路基基床底层填料的可行性，并且对改良方案的设计原则进行分析。(2)通过室内试验，对水泥改良粉细砂的物理、力学特性进行分析；通过重型击实试验，研究了水泥改良粉细砂的压实特性；通过无侧限抗压强度试验，研究了水泥改良粉细砂的强度的影响因素；通过压缩试验，掌握了水泥改良粉细砂的压缩等级；通过三轴试验，对水泥改良粉细砂的抗剪强度指标进行了研究；通过干湿循环试验和冻融循环试验，对水泥改良粉细砂的耐久性能进行了研究。(3)在室内实验基础上，以依托工程试验段为背景，对粉细砂路基的应力应变规律进行现场监测，包括不同位置处土压力的变化、路基水平位移变化、路基基底全断面沉降变化以及不同深度处的沉降变化，并借助有限元计算方法，对类似粉细砂路基模型的变形规律进行模拟，对现场实测数据和有限元模拟的相同点和差异进行了分析，总结出粉细砂填料路基的变形规律。(4)在室内试验和试验段监测的基础上，对粉细砂路基的耐久性能进行探讨，并针对依托工程中路基耐久性的影响因素进行分析，根据目前存在的工程问题提出相应的提高其耐久性的初步措施。