为满足高速铁路工程建设的需要,铁道部相继颁布了大量的技术规范,初步形成了客运专线的技术标准,但是对于特殊地质条件和自然环境下高铁修建的关键技术研究较少,还需更进一步的研究。兰新高速铁路新疆段工程地质及水文环境复杂、气候条件恶劣,且大部分路段以路基形式通过,而路基往往是沉降控制的薄弱环节,这就使得路基的沉降控制显得尤为重要。而铁路施工过程中,路基沉降的实时监测与预测是控制沉降的重要手段,所以本文依托兰新铁路新疆公司、中铁西北科学研究院有限公司、西南交通大学等单位在兰新高速铁路新疆段科研项目,针对兰新高速铁路新疆段特殊的工程地质及气候条件,开展了路基沉降变形的监测与预测方法研究,具体研究内容与成果如下:(1)通过实际勘测及新疆气象局历年气象资料,对兰新高速铁路新疆段的工程地质及恶劣气候条件做了详细介绍,并将线路划分为5个风区。以沿线特殊地质(粉土、盐渍土、戈壁土等)路段为对象开展沉降变形监测与预测研究。(2)确保监测网精度和频次满足规范要求是制定合理的监测方案的前提,而酷热、严寒、大风等恶劣的气候条件是影响兰新高速铁路新疆段监测网精度的主要因素。为此,本文就中铁西北院自主研发的CDI-400组合沉降仪,开展了低温、高温试验及现场测试来确保监测网的精度。研究表明:-20℃时CDI-400组合式沉降仪仍然有较高的测试精度,测量精度基本在±0.2mm以内;高温暴晒条件下,仪器表面的温度超过了50℃,但CDI-400组合式沉降仪仍然有较高的测试精度,测量精度基本在±0.2mm以内;现场测试表明:CDI-400组合式沉降仪能满足路基沉降观测的技术要求。(3)选择代表性工点(DK1338、DK1346、DK1680)进行路基沉降变形特征分析发现:对于粉土路段,采用CFG桩进行地基处理,经过6个月的堆载预压,路基总沉降基本趋于稳定;对于盐渍土路段,采用水泥土搅拌桩进行地基处理,在堆载预压3~6个月后路基总沉降基本趋于稳定;对于戈壁砾石土路段,采用冲击碾压进行地基处理后,不采取堆载预压,路基总沉降填筑完成后3个月内基本趋于稳定。(4)结合兰新高速铁路新疆段代表性路段的沉降实测值,分别用双曲线法、指数曲线法、三点法、Asaoka法、泊松法、灰色系统GM(1,1)等方法进行路基沉降变形预测。对各预测结果综合对比后发现:指数法和Asaoka法的预测值与实测值相关系数最高,误差较小;双曲线法拟合所得预测值与实测值相关系数相对较低,沉降数据的较大波动可能会直接导致双曲线法预测误差较大或不能进行拟合;指数法或Asaoka法是兰新高速铁路新疆段路基沉降预测的首选方法,其次为三点法和GM法。