公路改扩建工程建设中，土工格栅（格室）作为控制路基稳定性措施被大量应用，但将其用于控制新旧路基差异沉降方面一直存在较多的争议，包括控制效果、设置层数、设置位置等诸多问题，造成在使用该技术时设计方案变化多样，差异沉降的控制效果与经济性差别较大，严重不适应目前改扩建公路的大发展需求。为解决该问题，本文通过室内试验、现场试验与理论分析，研究了不同地基差异沉降模式下有无格栅和不同层位格栅路基内部应力及变形规律对比，分析土工格栅对缓解差异沉降贡献度，得到土工格栅在路基中合理铺设层位;采用FLAC3D计算软件开展了路面结构应力分析，得到土工格栅在路面结构中的应用参数;结合济青高速公路改扩建实体工程监测与分析，得到适用于济青高速改扩建土工格栅最优铺设方式。根据上述研究，得到如下结论:　　(1)通过调研分析，提出道路拓宽中可能存在等沉与非均匀两种主要沉降模式，为揭示土工格栅加筋效果及适用层位、层数，设计制作了土工格栅加筋路堤模型试验装置，开展了不同差异沉降量下的土工格栅加筋路堤力学与变形特性研究，提出土工格栅（室）对于控制路堤沉降具有一定效果;　　(2)通过开展加筋路基模型试验，并进行现场测试分析，提出新旧路基差异沉降会引起拓宽路基内部发生土拱效应及搭接处底部应力集中，造成路堤上下变形不协调，降低了路床顶面的沉降量，从而揭示出土工格栅控制拓宽路堤差异沉降的应用机理;　　(3)通过模型试验与理论分析，提出加筋路基的沉降控制效果与土工格栅铺设层位关系更显著，格栅层数影响较小，且格栅铺设于路堤底部对于控制差异沉降更为有利;　　(4)针对路床顶部存在的差异沉降模式，采用数值分析手段开展了土工格栅加筋路面结构的力学特性研究，揭示了土工格栅加筋路面结构的应用机理，明确了不同差异沉降模式下的加筋适用层位。