互通式立交作为实现道路之间连接和车辆转换的节点，已经成为道路交通的门户。目前，随着各地区域路网的日趋完善，原来作为交通节点的各互通式立体交叉也逐渐难以满足因经济快速发展而产生的急速上升的交通量转换需求。因为现道路需要增加车道，或者因为原交叉道路需要升级等而必须进行原有立交的改扩建。而我国至今对其改扩建工程设计没有一套独立、完整的立交设计规范，使其许多互通式立交改扩建后仍存在不合理性。枢纽型互通式立体交叉为路网系统中的最高级节点，担负干线公路之间交通流转换的重要功能。因此对枢纽型互通式立交改扩建方案的研究是十分必要的，且迫在眉睫。本文分析总结了国内外枢纽型互通式立交改扩建工程的方案设计、线形设计及连接部设计三个方面，找出现有技术方面的不足。以公路设计规范中的技术标准为依据，结合国内外相关参考文献对立交改扩建方案设计、平、纵线形设计及其连接部设计进行了深刻研究，对总体方案设计进行了系统的划分，将改扩建总体方案按改造目的不同划分为提高通行能力方案和提高安全性能方案；按立交型式变化与否分为原位改建和原位扩建两种。提出了不同方案的设计要点，为枢纽型互通式立交改扩建工程设计提供了理论依。通过从驾驶员心理方面入手，本着安全第一的原则，归纳总结出枢纽互通式立交出入口布设要点。结合变速车道车辆运行状态分析，提出了根据实际运行速度变化大小想关联的变速车道长度建议值。根据枢纽互通式立交特点，对辅助车道和立交分岔、合流端设计要点进行归纳总结。最后，以实际工程设计为例对枢纽互通连接部细部设计要点进行了详细分析。