随着经济发展,高速公路运输量不断增长。许多既有高速公路的通行能力接近或者达到饱和,已经不能满足日益增长的车辆量需求。为了解决这一矛盾,也为了缓解车辆压力,为人民提供更好的出行条件,越来越多的高速公路需要改扩建。随着越来越多的高速公路拓宽工程的开展,路基错台、路基失稳、路基不均匀沉降以及路面开裂等问题逐渐增多。论文就新旧路基不均匀沉降问题,结合工程实例,通过有限元软件建立数值模型,以及多因素多水平的正交仿真实验设计方法分析影响新旧路基差异沉降的因素。首先,建立车辆动荷载模型,比较三维模型与二维模型下的新旧路基之间差异沉降。虽然三维模型可以高度还原实际车辆荷载情况,但与二维模型下的最大差异沉降值相比差别不大。然后,建立新旧路基拓宽模型,从路堤的高度、拓宽的宽度、路基填土重度及新旧路基之间拼接台阶尺寸四方面单因素阐述对路基沉降差异影响。在此基础上比较双侧拓宽和单侧拓宽两种拓宽方式下的最大差异沉降变化。最后,选取上诉四个因素建立仿真实验模型,分析影响差异沉降的主要因素。采用正交实验设计方法研究路基高度、拓宽比、填料重度比以及连接处的拼接台阶尺寸共同作用下对最大差异沉降值的影响,并拟合得到数学函数,为今后路基拓宽改造工程提供指导意义。以G4京石高速公路为实例,验证正交仿真实验结果的可信度。