兰新第二双线所在区域地质、地理环境复杂而特殊,处于我国西部内陆地区,受内陆干旱性气候影响,沿线主要为旱成土体。其中戈壁类地貌中土体主要以戈壁土形式存在。对戈壁土土体的物理力学性质、变形特性,特别是针对高速铁路沉降控制为主要指标的路基构筑物其工程特性研究不够深入,不能满足高速铁路路基建设的需要。因而,必须对高速铁路戈壁土体地基特性进行研究。本文依托“戈壁地区高速铁路路基关键技术研究”这一研究课题,以兰新第二双线沿线戈壁地区土体为研究对象。通过对前人资料的收集、现场勘察、试验及室内分析等手段,掌握了沿线戈壁土的地质环境,运用地质历史成因分析,探讨了戈壁土的形成机理；依据现场勘察及相关室内实验,对戈壁土的物理力学性质进行了分析,并以载荷试验为准确定了不同现场测试指标与地基承载力特征值及变形模量间的经验关系；依据现场浸水载荷试验结果对戈壁土体中碎砾石类土体的浸水变形特性进行研究,对此类戈壁土的湿陷性进行了判定,依据不同深度处土体密实程度及物质组成参数与湿陷性系数间的拟合关系,分析了湿陷变形特性在戈壁土体中的竖向变化规律,同时利用SEM试验结果,对戈壁土体进行了基于微观结构的增湿变形机理分析,并解释了宏观上湿陷系数的竖向规律。最后,通过不同地质条件下路基试验段中不同地基处理方式及地基处理相关设计参数结果,尤其是对地基处理中沉降数据的对比分析,对沿线各典型地质条件提出了基于沉降控制的地基处理方式及相关设计参数建议,为今后在戈壁土地区进行高速铁路路基工程建设提供科学依据。