高速铁路路基必须具有强度高、刚度大、稳定性和耐久性好、不易变形、纵向变化均匀或变化缓慢的工程性质。然而,在筑路沿线往往缺乏满足高速路堤要求的填料土。因此,对现有填料进行水泥改良是有效的途径之一,并在铁路工程中得到广泛的应用,但是因为其施工质量受多种因素影响而难以控制,所以开发方便、快速、可靠的高速路堤水泥改良土无损检测方法具有重要的意义。针对上述问题,本文作了以下研究工作:通过大量室内试验,得到影响水泥改良土的压缩强度与弹性波速的主要因素为水泥改良土的养护龄期、土料类别、掺灰比和含水量。进而,分析影响水泥改良土的压缩强度和弹性波速的因素,研究水泥改良土弹性波速与强度的相关关系,得出水泥改良土的剪切波速和压缩强度的相关性比压缩波速要好,因此用剪切波速反演水泥改良土的物理力学指标有更高的可靠性;这一研究成果为无损检测方法提供了理论依据。将人工神经网络技术引入高速路堤水泥改良土工程无损检测中,建立了水泥改良土弹性波速、养护时间、土类与压缩强度和灰土比之间的BP神经网络模型。应用此模型可以较为准确地预测水泥改良土的工程性质指标。考虑环境改变对水泥改良土强度的影响,通过试验初步探索产生影响的原因。结果表明:在水泥改良土土料中加入粗颗粒料,可以在水泥改良土中形成较好的刚性骨架,减少结构的干缩湿涨变形,从而能够减小环境改变对其力学性能的影响。