鉴于我国目前大范围地开展客运专线铁路的建设,研究深厚地基土客运专线沉降变形规律及柔性作用下地基内部应力分布特征具有重要意义,特别在设计初期阶段准确、科学、合理的计算预测地基沉降变形对客运专线的前期建设及后期运营维护有重要意义；本文开展了在深厚粉质黏土、粉土及全风化花岗岩地基上进行客运专线路基填筑、路基放置及铺轨后的离心模型试验研究,重点探讨了在柔性路基荷载下未处理地基、强夯法加固处理地基和水泥搅拌桩法加固处理地基的沉降随时间的关系、基底应力分布规律、地基中的附加应力分布规律、地基加固效果等。主要研究成果如下：①提出了未处理地基、强夯法加固处理地基、水泥搅拌桩法加固处理地基离心模型试验的设计及模型制作方法。②通过未处理、强夯加固处理和水泥搅拌桩加固处理的试验结果比较分析可知,地基经强夯加固处理之后降低了填筑期间的沉降量,同时也相应的减少工后沉降量,强夯法控制地基的沉降效果明显。虽然水泥搅拌桩法加固处理断面路基的高度与未处理断面路基的高度略有不同,但是从试验的结果可以上看,水泥搅拌桩处理后的地基在填筑期间可以完成大部分沉降,能够有效减少工后沉降,对工后沉降要求比较严格的高速铁路而言,水泥搅拌桩法加固处理地基是一种有效的加固工法。③通过简化基底应力分布模型,采用Boussinesq法解地基中的附加应力,运用固结试验双曲线拟合的压缩模量值,在以上基础上分层总和计算获得总沉降量,同采用三参数曲线模型拟合沉降与时间关系获得的总沉降比较吻合,该计算方法可以作为在工程设计、施工时推导总沉降的参考方法之一。