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目前,在软土区域修建的高速公路存在路基沉降过大或不均匀沉降导致路面破坏的现象,严重影响了行车舒适和营运安全。因此,能够准确预测和及时监测软基的工后沉降,是当前高速公路的技术难题。本文以九江绕城高速公路项目为工程背景,采用BP神经网络、遗传算法(GA)、GA-BP神经网络等多种智能反演方法,结合有限元数值仿真技术,对桩网复合地基土体参数进行反演,预测软基工后沉降。此外,在软基沉降监测方面,本文利用光纤光栅传感技术的优势,研究开发了软基全断面光纤光栅沉降传感器,并进行了室内验证试验。本文主要工作有:1.依据现有桩网复合地基的研究成果,阐述了桩网复合地基的定义和作用机理;总结归纳了目前桩网复合地基沉降变形的基本算法。2.建立了基于BP神经网络的桩网复合地基参数反演模型。结果表明:运用正交设计法可以提供诸多训练数据;BP神经网络算法可以映射出复杂的非线性关系;基于工程实测数据,BP神经网络能反演出地基的“等效参数”;运用有限元进行沉降预测,平均误差值为15.32%。3.建立了基于遗传算法(GA)的桩网复合地基参数反演模型。结果表明:应用Fortran语言可以实现有限元软件和遗传算法的结合;遗传算法经过迭代遗传87次成功计算出该地基的“等效参数”;该方法的沉降预测相对误差为7.65%。4.建立了基于GA-BP神经网络的桩网复合地基参数反演模型。结果表明:遗传算法可以对BP神经网路的权值和阈值进行优化;通过GA-BP神经网络模型反演出土体“等效参数”;运用有限元计算模型预测工后沉降值,平均误差值为5.26%;三种智能反演法相比,该方法的预测精度较高。5.研究开发了软基全断面光纤光栅沉降传感器。利用光纤光栅传感技术,采用梁弯曲理论和差分算法,研究开发了一种可以监测软基整个断面沉降变形的光纤光栅传感器。通过室内模型试验,验证了该新型全断面光纤光栅沉降传感器的可行性。