本发明涉及过湿软土用于路基填料的快速脱水装置及脱水方法，该脱水装置包括有箱体，该箱体内容纳有待处理的过湿过湿软土，布置在箱体的下端区域处以用于在箱体内建立负压且用于通过出口开口从箱体离开的水和空气流体的输送提供动力的真空泵，以及排水管，其中箱体在下端区域处具有流体地连接箱体和管路的至少一个流动通道；布置在箱体两侧的振动器，设置在所述箱体底部的高速离心装置，与现有技术相比，本发明的优点在于：通过添加纳米土颗粒分散剂稀释液置换极性水分子的氢离子电位以释放更多的弱结合水，并且本发明的脱水装置直接在公路路基填料施工现场进行脱水处理，可以实现传统方法填筑路基的造价平衡。