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改革开放30多年来，我国交通基础设施建设迅速发展。“十一五”期间，我国公路发展又迈上一个新的台阶，截止到2010年底，全国公路网总里程达到398.4万公里，高速公路里程达到7.41万公里，居世界第二位，预计“十二五”末中国高速公路通车总里程将有望达10万公里，超过美国跃居世界第一。沿海省份是我国经济发展发达地区，高速公路的里程数在各省份中也是位居前列，然而这些地方分布着广泛的软土。软土是指在滨海、湖沼、谷地、河滩等区域近代沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。软土在我国分布广泛，在长江、珠江三角洲地带尤其普遍。由于软土的低强度、高压缩性和低渗透性，其工程力学性能很差，固结变形持续时间长，直接影响建造在其上的建筑物的稳定性和变形量。
一般情况下，修建在这种软土地基上的建（构）筑物往往在工后很长时间内沉降持续发生。公路的工后沉降是指公路交工验收后发生的沉降。过大的工后沉降会导致公路如沉陷、路面裂缝、桥头跳车、行车道与超车道之间形成错台等破坏现象，影响行车速度、行车安全和行车舒适度，加剧结构物和车辆的损坏，还可能造成路面提前翻修，产生巨大经济损失和负面的社会影响。所以我们需要重视高速公路路基的工后沉降，有必要对工后沉降进行预测研究，使其控制在设计的允许范围内，为寻求合理的路面铺筑时间和制定施工控制条件提供依据，也可指导运营后的养护与维修，保证公路建设的质量，对工程有很大的实际意义。
本文依托二连浩特至广州高速公路怀集至三水软基试验段，围绕软土地基沉降计算和预测进行了研究，取得以下研究成果：
(1)详细介绍了试验段的工程概况及其工程地质条件，对工程有个全面的了解和认识。基于试验段室内与室外土工试验结果，对主要软弱土层的6个物理指标和主要力学指标进行了统计分析，并对土工指标的变异性也进行了分析，发现重度的变异系数最小，低于5％，其余指标的变异性都大于5％，固结系数和渗透系数的变异性最大，变异系数在25％～55％之间，一般大于5％会对参数的选取有较明显的影响，大于25％需慎重对待。根据试验段主线及A匝道十字板抗剪强度数据，建立其经验分布，其分布为正态分布，半数分布在12.96～18.74kPa之间，这也证实了在岩土工程中正态分布假定用的最为普遍的观点。
(2)依据粘土的沉降机理分析了工后沉降的组成类型，工后沉降的组成类型分为瞬时沉降、主固结沉降、次固结沉降、剪切流变产生的沉降。根据固结试验发现，次固结系数有时与固结压力无关，有时又与固结压力有关。分析了产生工后沉降的荷载，一般包括路基荷载、路面荷载、汽车动荷载。依据工程监测资料定性分析了工后沉降的主要影响因素，如路堤越高，地基中附加应力越大，工后沉降越大；预压时间越长，随着土体中的孔隙水逐渐排出，土体固结度增加，预压期间沉降占总沉降比例增加，剩余工后沉降会减小；当其他条件相同时，软土厚度越大，工后沉降会越大。
(3)对试验段现场监测数据进行分析，主要包括表面沉降、分层沉降、侧向位移，孔隙水压力的监测数据，通过填筑期间表面沉降速率的变化规律，可以判断本地区极限填土高度为3米，通过测斜观测资料，发现侧向位移的峰值一般出现在土层性质较差的部位。根据不同的侧向位移形态，可以判断本地区的软土分布有两种地层结构。一种是软土层连续分布，另一种是双层结构，即软土层中间夹了一层强度较高的土层。
(4)运用分层总和法计算了试验段路堤沉降量，并结合沉降监测数据，给出本地区天然地基沉降计算经验系数为1.39。通过比较e-p曲线与考虑应力历史的e-lgp曲线，可以看到对于正常固结土用e-p曲线计算的结果要比e-lgp曲线计算结果偏小，而对于超固结土来说e-p曲线计算结果要比e-lgp曲线的偏大。
(5)运用abaqus有限元软件模拟了在分级填土情况下，不同填土速率对路基沉降的影响。模拟结果表明最大沉降量并不是出现在填土的表面，而是发生在路堤第一级填土的表面附近，填土速率加大会增加路基的沉降量和水平位移量，降低路基强度。然而另一方面我们可以利用填土速率越大，同一时间内发生的沉降越大的特点，通过路堤填筑试验确定一个合适的填筑速率以缩短施工工期。
(6)基于沉降数据采用传统经验公式对路基最终沉降进行了推算，考虑到本地区软土较厚，变形持续时间长，结合已有沉降监测数据，指出本地区用双曲线法推算最终沉降量比较符合实际。
(7)根据灰色系统理论以部分信息已知，部分信息未知的小样本来研究系统的发展变化规律的特点，将其运用到路基沉降预测中。依据路基试验段AK1+490断面、EK0+100和EK0+140断面沉降监测数据建立灰色GM(1，1)模型与灰色Verhulst模型，通过与实测值的比较，GM(1，1)模型可以用少量的监测资料进行精度较高的短期预测，预测结果可靠。给出了详细的不等时距GM(1，1)建模过程，以解决实际工程中沉降观测数据不等间距的问题。路基沉降-时间曲线近似S形，Verhulst具有较好描述饱和状态的特点，建模结果表明Verhulst可以较好模拟预测路基沉降-时间全过程，最后对灰色模型做了一些讨论。