我国软、粘土分布十分广泛，受到地理位置的限制，许多工程不得不建筑在软土地基上。软土主要具有天然含水率高、天然孔隙比大、压缩性大等工程性质。软土地基具有承载能力低、沉降量大、固结完成时间长等不利的工程特性，在软弱地基上修筑工程广泛存在的地基沉降问题一直以来都是工程建设中的一个技术难题。因此深入探讨粘土地基的沉降发展规律，选取合理的预测模型及方法预测地基的后期沉降(包括最终沉降)，对于控制施工进度，指导后期的施工组织与安排，具有重要的理论与工程实际意义。　　 随着复合地基的兴起，复合地基的沉降作为一个重要指标越来越受到学术界、工程界的重视。复合地基沉降的计算是一个极复杂的问题，它和很多因素有关，很难找到一个适合于各种情况的沉降计算方法。通常的做法是针对某一工程，采用试验段或试验区进行原位观察，这样做周期长，投资大。如何科学的、准确的预测复合地基沉降，具有重大的社会效益和经济效益。　　 本文以研究碎石桩处理软弱地基为出发点，首先分析了碎石桩的加固机理，不论对疏松的砂性土或软弱粘性土，碎石桩和砂桩的加固作用有：挤密、置换、排水、垫层和加筋五种作用，并且分析了桩土共同作用机理以及复合地基的常见破坏模式。　　 接着从土的变形特性和土的压缩变形机理入手，对地基土的沉降进行了理论分析，土体在外力作用下的沉降变形过程一般分为三个阶段：第一阶段是土体承受荷载的瞬间产生的瞬时沉降变形；然后是在外力作用下孔隙水从土体中排出，土颗粒相互靠近，有效应力增大的过程，土体逐渐产生体积压缩的固结变形；第三阶段是当施加在土体上的全部应力都由土颗粒承受时，最后孔隙压力消散基本完成，达到不变的有效应力状态，土体的排水固结完成时，但以后土体变形仍有所发展，一般认为是由于土颗粒蠕变所致的次固结沉降或蠕变沉降。　　 同时经过对土体压缩机理分析得到影响地基沉降变形的因素主要可概括为两大类：自然因素和人为因素。自然因素主要有地基土参数的不确定性、应力路径与应力历史对变形的影响、土体的本构特性(压缩性、渗透性、流塑性等)、温度变化、及地下水位变化等；人为因素主要包括地基处理方法、加载方式及加载速率等。　　 本文还归纳了国内外有关复合地基沉降计算的方法，即理论计算方法、双曲线拟合法、反分析方法、灰色系统理论法、有限元数值模拟计算方法，为后面的工程实例进行沉降预测及数值模拟提供了坚实的理论基础。　　 论文结合宝钢集团上海梅山有限公司二号高炉大修系统工程码头料场复合地基各工况前的地质勘察资料以及整个过程中的沉降观测，发现复合地基的沉降曲线呈单调增长状态，由两种速率不同的两条曲线组成，施工期(加载期)沉降速率呈增长趋势，沉降曲线增长比较快；工后(放置期)沉降速率呈衰减趋势，沉降曲线增长比较平缓；也表明施工加载方式是影响沉降发生和发展的重要因素。接着综合运用理论计算法、双曲线拟合法、灰色理论法进行了沉降计算并进行了各自优缺点的对比分析：理论计算法不需要实测沉降值，而双曲线拟合法与灰色理论法需要实测沉降值才能预测工后沉降量；双曲线拟合法能预测工后时间t→∞时的沉降量，而灰色理论法只能预测某个时间t时的沉降量。　　 接着从土石材料的应力应变关系出发，基于弹塑性理论中的Drucker-Prager条件，通过ANSYS有限元分析软件对梅山码头各工况进行了建模、计算及分析，得出各工况的最终沉降量预测值与实测沉降值的相对误差在10％左右，并分析了其主要原因。最后将有限元模拟最终沉降量与第四章的各种预测方法预测出的最终沉降量对照实测值作比较，并列出了四种预测方法预测结果产生差异的原因。　　 总结四种预测分析方法，可以看出：理论计算法与数值模拟法不需要观测数据，可以在工前预测，两者各有很大偏差，都不能作为预测复合地基的沉降，只能与别的预测方法结合运用；双曲线拟合法与灰色理论法是在实测数据的基础上进行工后沉降量的预测的，其精度相对数值模拟法和理论计算法较高。可以结合四种预测方法在工前和工后进行预测，从而确定最合理的堆载方案和堆载时间，进而在安全稳定的前提下创造最高的经济效益。在各工况前结合运用理论计算法和ANSYS程序对此工况进行模拟计算，得出大致的最终沉降量，从而确定堆载方案(控制堆载速率)，同时建立适当的监测站，工后对沉降进行实时观测，将积累出的数据用双曲线拟合法计算出最终沉降量以及灰色理论沉降预测模型计算公式(关于时间t的函数)，最后把双曲线拟合法计算出的最终沉降量代入灰色理论沉降预测模型计算公式中，从而反推出沉降稳定时的时间t，即为下一级堆载的最佳时间。