近些年来随着经济的飞速发展,大型车辆的载重量和数量都不断增加,公路交通量和交通荷载也在不断增加,原有的设计通行能力与日益增长的交通需求之间的差距越来越大,高峰时段的服务水平已明显降低,公路或高速公路堵车现象时有发生,道路服务水平明显下降,极大地影响了道路交通,导致运输成本提高,一定程度上阻碍了区域经济的增长。因此需要对原有的公路或高速公路进行改扩建增加车道数,提高其通行能力,以满足公路的正常、安全使用。鉴于改扩建项目所具有的复杂性和特殊性,有必要在改扩建前期对原有公路或高速公路的路线、路基路面、桥梁涵洞及交叉工程等方面进行深入的研究,同时借鉴和吸取经济发达地区在高速公路改扩建方案研究过程中的经验和不足。本文以库车到阿克苏高速公路改扩建工程为依托对高速公路改扩建路线方案进行研究。本文通过对新疆荒漠戈壁地区的自然环境、气候条件、地质条件等进行实地调查,以及对国道G314原有道路的路基路面的使用状况、路基路面的排水情况、桥梁涵洞的使用情况、立交的使用情况以及该路段的交通组成和交通量的预测进行研究分析,发现原有的道路已经不能满足现阶段正常通行需求,因此必须对其进行改扩建。通过论证库阿高速公路路段路线方案、路基路面、路线立交等工程改扩建的必要性;从路基路面设计原则、路基横断面布设及超高方式、路面结构及厚度和路基路面排水等方面对路基路面改扩建方案进行了研究;阐述了桥梁涵洞改扩建原则,提出了大中桥及涵洞的改扩建方案;阐述了路线立交改扩建设计的原则,对互通式立交的不同改扩建方式及适用条件进行分析,通过分析互通式立交远景交通量预测结果确定了改扩建匝道车道数,提出了改扩建路段互通式立交改扩建方案。