这些年,随着经济的快速发展,高速公路有了翻天覆地的变化。由于居民收入的不断增加,我国的汽车拥有量越来越大,因而交通量的增长远远超过预期,这造成当前的高速公路无法适应现状的问题。相对于新建公路而言,改扩建工程节约占地,而且由于早期修建的高速公路路网地位突出,基本上属于经济发达地区的交通干线,因此,越来越多的高速公路需要改建或扩建来提高其通行能力。高速公路的改扩建工程是我国公路建设所面临的新的课题,而时至今日也没有发展出相应的设计和施工规范,所以对此类课题的研究很有意义。本文的研究采用室内试验、现场勘测试验以及查阅文献、进行模型计算等手段相结合的方法进行。室内试验主要为轻质土填料的相关性能试验,验证泡沫轻质土的工程性质,确认依托工程使用的泡沫轻质土填料的生产工艺及施工方法。室外试验主要为软基处置采用的试桩试验,以验证采用的软基处理的施工方案。通过查阅大量文献和参考国内外高速公路改扩建工程的实例,了解现有研究成果,对差异沉降的机理和改扩建高速公路模型的分析有更科学的研究,并提出对依托工程针对性的合理方案。因此,本文通过相关的试验情况、资料总结分析和建模计算,研究的主要内容和成果如下:(1)对改扩建公路的沉降机理进行了相对较为全面的整理与分析,整理了详细全面路基沉降的影响因素,整合并从理论公式、数值分析、预测计算这三个方面对沉降计算方法进行了比对选择。结合荷载分布特点,总结出了差异沉降的成因、影响因素以及控制标准。并得出本课题针对性的沉降控制标准。(2)对改扩建公路拼接方案及常见的拼接技术进行分析。通过对比不同条件下采用的拼接方案和拼接技术,得出现有路基拼接方案及技术的优劣势,并确定依托工程的拼接方案和拼接技术。(3)整合了目前改扩建公路中路基拼接的主要施工措施,从施工要求、技术要点和措施的施工等方面进行分析。(4)在填筑和软基处治这两个高速公路的改扩建路基方面的关键问题进行了论证分析。