根据软土路基沉降变形所呈现的S型规律性,可用灰色模型和Gompertz模型较好地描述,针对单一预测模型自身的局限性和可靠性差的缺陷,基于灰色模型和Gompertz曲线,根据最优加权组合原理,以误差平方和最小为最优组合标准,构建出一种新的组合预测模型,并对某沿海高速公路软土路基的沉降变形进行预测分析。通过工程实例验证得出,新构建的组合预测模型较前两者有效地消除了系统误差,提高了拟合精度,避免了单一模型偏大或偏小的预测趋势,具有更强的环境适应性,是路基沉降预测的一种有效分析方法,同时将新模型的预测数值应用于改进施工进度及地基处理方法的后期评价,取得了良好效果。