在高速公路的主干网建设基本完成后,我国的高速公路建设即将进入后高速公路的发展时期,在这一时期,我国的新建高速公路项目将会越来越少,而对之前的低等级公路、高速公路进行改扩建将逐渐成为常态,因此,在此时代背景下,对公路改扩建项目的研究将具有重要的意义。本文针对复杂地质条件(软土、全风化花岗岩等地质)、不良路基填料等情况下的低等级公路升级改造成高等级公路工程中的新老路基差异沉降控制技术问题,结合莲株高速升级改造工程项目采用室内外试验、数值模拟以及理论分析等方法对这些问题进行了研究分析,主要研究内容及相关成果如下:(1)首先通过室内土工基础试验得出了项目沿线全风化花岗岩土样为含砂低液限粘土,强度仅符合下路堤填筑的要求,并通过室内承载板试验、静三轴试验,得出了该全风化花岗岩填料的弹塑性力学参数随含水率、压实度的变化规律。(2)然后对全风化花岗岩进行一系列的水泥改良试验研究,研究发现:经过4%水泥处理的全风化花岗岩改良土满足路基上路堤(94区)部位的填筑,经过8%水泥处理的全风化花岗岩改良土可以用于填筑路基的各个部位,水泥改良土的强度、刚度参数随水泥掺量的增大而不断增大。(3)接着结合具体的工程实例,利用GeoStudio软件模拟了在长期的气候以及地下水位的影响下,路基建成以后内部的湿度场随时间的变化状况。研究结果表明:受气候以及地下水位的影响,路基建成后内部湿度随时间的推移而逐渐增大,在建成3～5年以后,路基工会达到湿度平衡,基本上不再产生变化。(4)最后结合具体工程实例,利用ABAQUS软件模拟了含水率变化后,复杂地质条件下公路改扩建工程在不同施工技术方案处治下的新老路基、地基以及路面表面的差异沉降变形状况,说明了处治方法的可行性。为复杂地质条件(软土、全风化花岗岩等地质)、不良路基填料等情况下的低等级公路升级改造成高等级公路工程中的新老路基差异沉降控制技术问题提供了理论依据。