近些年来,高速公路的快速发展引起了人们的广泛关注,与此同时,高速公路的质量问题也日益凸显,考虑到不同地形,高速公路路基分为路堤与路堑。作为高速公路路基的重要形式,路堤不仅要承受自身的重量,还要承受车辆向下传递的行车荷载,其稳定性直接决定了高速公路的使用年限以及行车的舒适程度,严重时更关系到人们的生命财产安全,因此对高速公路路堤沉降的监控与分析处理尤为重要。本文以怀化至芷江高速公路K21+550～K21+650段路堤为依托,选取了 K21+620断面,在已有土质地基变形理论的基础上,从研究沉降的机理入手,总结了路堤沉降的特点与影响因素。通过查阅大量文献及综合现场施工工艺对路堤沉降的影响,选取了多个断面的沉降数据,分析了怀芷高速公路整体路堤沉降的规律,并结合目前主要的沉降预测方法,分别作了预测,选取了最佳的模型,进而进行了预测,主要结论如下:1)通过收集大量资料,叙述了本文研究内容的背景及意义,总结了国内外在路堤沉降的方面的研究现状及思路等。从路堤的沉降机理、工程特性等方面总结目前沉降控制的方法与现场沉降监测方法。2)详细介绍了依托工程,首先阐明了红砂岩的物理性质与工程性质,提出了实际工程的处理方法,进而分析了现场观测方案,选取对比段,总结了沉降数据及观测期内的规律。对比了目前常用的沉降预测的方法,分别分析了对于本项目的适用性,并进行了相应的计算,确定各自的误差与精度等,指出了沉降发展的规律,并利用最佳的模型作了预测。3)选取的观测数据表明,怀芷高速全线的沉降在正常范围内,即掺入水泥改良的红砂岩能够满足工程的承载需要。4)对于本项目,选取了 Asaoka、Gompertz、Usher、灰色模型及神经网络法作对比,从误差、精度等方面确定Asaoka法最适合本项目的方法,用该方法预测断面K21+620的最终沉降量为234.30mm,预测了两年内的数据,数据显示全线沉降正常发展。