随着公路交通需求的日益增长,对已运行的公路进行加宽,增加车道数来提高通行能力,对交通负荷大的高速公路有重要的实际意义。这不但可以充分利用好现有资源,还能节约公路建设用地。路基加宽之后新老路基的差异沉降以及变形问题严重影响日后扩建公路的使用效果,本文针对新老路基差异沉降问题开展路基加宽新老路基沉降变形规律和路基差异沉降控制技术作用效果的研究。本文建立了路基加宽的ABAQUS有限元分析模型,模拟新老路基分层填筑及运营若干年后的路基变形规律,较全面地分析加宽方式、路基高度、宽度、路基土和地基土参数、路基填筑速率等因素对新老路基变形特性的影响。研究发现,相对于单侧加宽而言,双侧加宽路基的不均匀沉降和侧向位移都有所减少,双侧加宽路基顶面沉降曲线呈老路中心部位沉降小,新路路肩附近沉降最大的形状。软土地基高度和压缩模量对新老路基间的不均匀沉降影响明显。分别建立了削坡与开挖台阶、轻质土加宽路基、土工格室铺设在台阶上三种处治新老路基不均匀沉降的有限元模型,分析它们对新旧路基的沉降和侧向位移的影响规律。研究发现,老路边坡削坡和开挖台阶并不能减少路基的沉降和水平位移,但利于新老路基的结合和施工。轻质土路堤和土工格室都能有效地减小差异沉降和路基侧向位移。最后,基于加宽路基的差异沉降变形特性,对路面结构进行受力分析,分析了扩建工程中沥青路面结构在新老路基差异沉降作用下的力学响应和路面结构附加应力的影响因素。建立了各因素综合影响下不均匀沉降路面结构附加应力计算公式,并得到考虑新老路基不均匀沉降的扩建沥青路面结构设计方法。