随着交通量的快速增长,我国部分高速公路已不能完全满足车流量运行现状,道路改造和加宽已成为道路建设的重要工作。道路加宽工程中,旧路基沉降接近完成,而新路基沉降还未开始,因此新旧路基间会出现差异沉降,其值过大时影响道路的使用,危及行车安全。针对加宽路基变形稳定性问题,本文结合山东滨莱高速公路加宽工程,通过现场调研、室内试验、数值仿真技术和现场试验等方法,对高速公路改扩建工程新旧路基的工程特性及差异沉降控制技术进行研究,主要研究成果如下:(1)采用有限元方法研究新旧路基在施工及运营过程中的相互作用特性及变形影响因素。计算表明:不同加宽方式对新旧路基的变形特性均会产生较大影响,合理控制加宽路基的宽度和高度可有效减小新旧路基的差异沉降。(2)选取代表性断面,监测加宽路段的竖向沉降及水平位移。试验结果表明:施工期路基沉降分为快速沉降期和沉降稳定期;施工结束后新路基路肩的沉降和水平位移速率明显大于坡脚,且路基沉降主要由地基沉降所致。现场试验成果与有限元数值模拟分析结果所得规律一致。(3)在路面结构分析的基础上提出了依托工程路基不均匀沉降控制标准。综合考虑路面结构材料极限状态下的抗拉应力和路面材料在反复荷载下的强度衰减,取3.6cm为新旧路基在通车后的极限容许差异沉降值。并将不均匀沉降控制标准分为四级,分别为“轻微、低、中、高”,道路通车后,可根据不均匀沉降控制等级及时对路基变形作出相应的维护处理措施。(4)分析了土工格栅铺设及旧路基开挖台阶方式对路基差异沉降的作用规律。结果表明:铺设两层格栅,分别铺设在路基层顶部与路基层底部不均匀沉降控制效果最好;旧路基开挖台阶时,开挖高度70cm,宽度100cm最合适。本论文基于实际工程,对加宽路基的变形稳定性问题进行了深入研究。研究结果对提高我国高速公路改扩建工程设计技术水平、加宽公路的服务性能和寿命均具有一定的理论意义和实用价值。