对于新建一次性开通100km/h的铁路，需要严格控制沉降和不均匀沉降，不仅对线路、轨道尤其对路基提出了新的要求，特别是建筑在软弱土地基上的铁路，对路基的要求更加严格。鉴于土体性质复杂，土体性态参数在空间分布、时间效应上的不确定性，所以用确定性的分析方法来分析处理具有不确定性的参数，很难取得预期的效果。本文以胶新铁路为依托，通过大量的现场试验，研究软弱土路基的沉降变形规律。并且对软弱土地基沉降进行了反演分析，在深入分析传统沉降方法的不足之后，运用等效分析原理来研究路基的沉降及其时间规律。本文主要工作和结论如下:　　第一、系统地综述了路基沉降变形计算以及预测、控制理论的研究现状以及在软弱土地区地基中的理论研究与工程应用实践。进行了路基沉降变形的现场监测试验以及动荷载试验，通过现场试验数据、数学模型及数值模拟，来研究路基的沉降变形规律。　　第二、进行现场试验，测试典型软弱土地基条件下路基沉降量，分析路基沉降变形的特点;进行室内土工试验，分析软弱土地基路堤填料的特点，为沉降变形数值分析提供参数。　　第三、在平面应变的前提下，根据对应性原理，运用等效模型和等效参数方法，用粘弹性模型分析路基稳定时的沉降-时间特征，建立了路基沉降计算的二维粘弹性有限元分析方法。　　第四、对于上述计算模型，本文运用改进遗传算法，建立了以现场量测信息为基础的确定土体性态参数的优化反分析方法，使可运用路基施工和预压过程中前期沉降的观测结果，较为准确地预测后期沉降量。　　第五、建立了运用路基施工和预压过程中前期沉降的观测结果，较为准确地预测后期沉降的组合计算模型。研究在振动荷载作用下软弱土路基的沉降变形规律;从而确定通车后列车振动所造成的沉降贡献。　　第六、构建了路基沉降变形控制系统的理论框架。运用数值模拟程序进行模拟研究，分析不同地基处理方案和路堤填料情况下路基沉降变形的控制效果。路基的设计参数对沉降变形控制效果影响显著。通过有限元数值模拟的研究与分析，获得了影响软弱土路基沉降的主要参数是路基弹性模量和填土密度。同时指出，EPS材料和轮胎碎片加土路基填料对于控制路基沉降变形效果显著。　　第七、通过研究，提出路基累积沉降变形与路基本体高度之间存在近似线性正相关关系，路基累积沉降变形与路基处理深度之间存在近似线性负相关关系。