本发明公开了一种深厚软土地层大直径沉井施工方法，包括以下的施工步骤：施工准备，包括物料准备及设备准备；设置水泥搅拌桩，沿沉井井壁施打深层水泥搅拌桩，使得深厚软土地层形成复合地基；设置注浆孔，在水泥搅拌桩外设开设注浆孔；基坑开挖，按照图纸在复合地基上开挖基坑；制作沉井；沉井开挖下沉，沉井采用二序开挖的方式分段下沉；封底施工，沉井稳定下沉至设计标高后，对沉井底部进行封底施工。该种深厚软土地层大直径沉井施工方法可放置沉井超沉、沉井倾斜等情况发生，具有实施成本低、实施难度低、安全可靠、施工质量好等现有技术所不具备的优点。