目前国家高速公路网及其联络线日趋完善，随着经济的快速发展，高速公路交通量迅速增长，尤其接近各省会城市的国家高速公路网，公路服务水平逐年呈下降趋势，于是近几年国内高速公路开始改扩建，项目建设在我国东部发达省份较为集中。相对于东部省份而言，中、西部省份还较为缺乏高速公路改扩建的研究经验，仍属于新课题、新任务。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高速公路的路线、路基路面、桥梁涵洞、交叉工程以及高速公路沿线路网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。本文针对国家高速公路“7918”网中的连霍线（G30）潼关至临潼高速公路改扩建项目方案设计，首先从原有道路路线技术指标、路基路面拼接技术、交通事故调查等方面进行了分析，在技术指标研究过程中应用计算机AutoCAD软件系统经过多方案比选确定出改扩建推荐方案，介绍了目前国内较为流行的路基拼接“分层总和法”技术理论研究成果，引入建筑工程地基沉降计算经验系数对计算结果进行修正，并参照沈大、沪宁等高速公路改扩建路基拼接技术指标控制，最终研究完成路基拼接加宽方案及路面设计方案，另外还对改扩建项目分项工程实施方案及外部分流方案进行了研究。通过潼关至临潼八车道高速公路正常运营半年后出现的一些问题提出了优化措施，进一步提高该路段的通行效率。研究结果表明,由于对原有道路路线技术指标研究较为深入，改扩建设计的推荐方案是合理可行的，路基拼接方案是有一定理论基础的支持并借鉴兄弟省份成功经验得出的，方案经济、实用，项目实施后期的大区域分流方案可以成为以后国内改扩建或大中修项目借鉴的典范工程。