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随着我国基本建设的发展，在软土地区兴建高速公路、机场跑道等高等级道路日益增加。若对软土特性认识不足，地基处理方法选择不当，技术控制不严，就会在公路建设中出现地基因失稳滑动而受到破坏，并且后期产生较大的沉降和差异沉降，造成路面开裂破坏，桥头跳车，影响公路正常使用和行车安全。真空预压法技术先进、处理效果好，克服了其它许多工法的不足，譬如搅拌桩复合地基法造价高、堆载预压排水固结法工期长等缺点。因此，真空预压法在我国一些分布了软弱土层地区得到了较为广泛的应用，但仍然存在很多问题。理论研究远远落后于工程实践，不少理论问题至今仍未能得到解决，其加固机理仍有诸多地方需要研究解释。现阶段的工程实践主要还是依据经验进行设计、施工，造成该方法无法大规模地推广、应用。因此，对真空预压法的作用机理研究具有重要意义。此外，尽管目前对真空预压法加固地基的计算理论有了较系统的研究成果，但主要还是沿用堆载预压的思路，且软土性质极为复杂，特别是其流变特性对工程质量起着很大的决定作用，影响建(构)筑物工后沉降的控制，使得其计算结果仍与实际有较大差异。现有设计理论中的基于单向固结理论的计算方法已无法满足工程要求。因此，有必要对后期沉降量的计算及其预测方法等方面进行较深入的研究。
本文首先从真空预压的加固机理分析入手，针对负压荷载特点和饱和软土特性，在总结前人研究成果基础上，分别从有效应力原理、真空渗流场理论、真空预压下软土变形规律和真空预压加固有效深度等方面进行论述，并结合实际工程实例探讨了几个难点问题。通过对固结模型分析得出，负压作用下的固结过程与正压作用下固结过程基本相同，只不过边界条件不同。
其次，还针对影响真空预压加固效果的影响因素进行了全面分析，并结合实际工程实例详细论述了真空度的稳定性、加固区形状、垂直排水通道和地下水覆存情况等因素的影响。分析表明场地形状系数越大，达到相同沉降历时越短，其效果越好；真空预压降低地下水位极限深度不超过8m。
再次，由于软土具有很高的灵敏性，难以取得原状土进行室内实验。本文基于真空预压法加固的特点，通过对实测沉降资料的分析，引入沉降预测模型。根据真空预压法的沉降规律，引进了指数曲线法、双曲线法、推理曲线法和残差灰色预测模型，并编制了相关计算程序，利用现场实测数据对软土地基沉降进行预测。着重研究了残差灰色预测模型与常规曲线拟合模型的预测精度，并做出比较分析评价了各种预测模型的合理性。
最后，本文从工程实际应用的角度出发，根据Merchant粘弹性模型的一维固结理论解析解，建立了考虑主次固结的饱和软粘土路基沉降反演预测计算公式，并编制了相应的计算程序。根据实际观测值与相应的沉降计算值，应用最小二乘法原理建立目标函数，利用模式搜索方法(Hook-Jeeves法)，通过寻优的方式获得待反演参数的最优估计。利用反演所得的参数可进一步对软粘土地基后期沉降和最终沉降量做出更为精确的预测，以指导设计和控制施工。