近年来，随着我国高速公路正逐步向中西部地区的延伸，出现了越来越多的高填方路堤，由于我国东西部高速公路建设过程中遇到的地质问题差异较大，所以不能简单地将在东部积累的经验用于中西部，为此，针对中西部地区出现的高路堤，开展高路堤沉降观测和沉降规律的研究就有其必要性.通过对实测的路基沉降观测资料进行整理分析既可以对后期沉降进行预测，也可以总结不同土质路堤的沉降变形规律，据此可以指导进一步的优化设计，改进有关的施工工艺，直接为公路施工决策提供科学依据。 本论文主要涉及以下几方面的工作： 1)路基沉降预测方法的研究首先在了解高填方路基的地基沉降机理和路堤沉降机理的基础上进行路基沉降预测方法研究，总结各种预测方法的优缺点。 2)建立高路堤沉降的灰色预估修正模型在建模中，考虑到沉降观测时间序列的非等时距性、实测沉降数据的不断更新性和填土加载过程对沉降预估结果的影响，分别建立高路堤沉降的非等时距预估模型、等维新息模型和考虑路堤加载过程的修正模型以对原模型进行修正；并通过实例分析验证比原模型更准确。 3)建立非等时距的皮尔预估模型在分析皮尔曲线在高路堤沉降预估中应用的理论基础上，为了解决非等时距实测沉降观测数据的建模问题，运用Lagrange插值法实现了非等时距沉降时间序列的等时距变换，然后基于等时距的皮尔预估模型建立了非等时距的皮尔预估模型；并通过实例分析验证比原模型更准确。 4)提出一种新的高路堤沉降预估方法：模糊自适应变权重组合预测法该算法能根据各个单项预测方法在过去和最近时期与实际观测值的匹配程度，自动地调整权重的分配，因此其预测值较单一预测方法具有更高的可靠性。通过实例分析验证该路基沉降预测方法有一定的合理性和可行性。