为有效缓解用地紧张、降低工程造价并实现我国经济可持续发展,路基工程不可避免地需要建立在下伏空洞的地基之上。工程上常利用水平加筋法来预防或延迟因受交通荷载和地下水等因素导致空洞坍塌而引起的临近道路的突发性破坏,起到破坏预警作用,从而避免人员伤亡。目前,受空洞坍塌影响的加筋路基理论研究仍滞后于工程实践。鉴于此,通过数值计算和理论推导研究了抗空洞坍塌的低填方加筋路基荷载传递机制及设计方法,主要工作和创新成果如下:1.通过总结国内外已有文献的研究成果,重点阐述了受空洞坍塌影响的加筋路基-路堤力学机制、作用机理与设计方法,指出已有成果对受空洞坍塌影响的加筋路基-路堤荷载传递机理、渐进性破坏演变机理、沉降计算、极限承载力与稳定性问题等方面的研究仍显不足,并提出了进一步的研究建议,为后续研究提供方向。2.采用大变形有限元分析法,结合归一化方法揭示了不同空洞位置及大小、路堤填方高度、路堤填料强度等因素下单孔矩形(方形)空洞存在对低填方加筋路基-路堤极限承载力折损及破坏模式的影响。研究结果表明,下伏空洞的低填方加筋路基主要以活动门破坏、洞室侧壁破坏、顶板-洞室侧壁联合破坏、顶板-洞室单侧壁联合破坏、转动剪切破坏等五种破坏模式为主,而路堤填土则存在五种典型滑移面:竖直、塔形、反拱形、半拱形、拱形滑移面。在此基础上,开展了大量数值计算,给出了一系列无量纲土体强度设计图及归一化承载力计算表,可为柔性荷载作用下的空洞地基工程设计提供指导。3.统计了国内外浅层活动门试验,将浅层地基滑移面概化为塔形;同时考虑了浅层地基不同深度处土层差异沉降及大主应力偏转过程,通过建立主应力偏转角与活动门相对位移之间的数量关系,量化了浅层地基不同深度的不完全土拱效应发挥程度优化了考虑不完全土拱效应的浅层地基竖向应力计算方法。分析了主要参数对不完全土拱效应的影响,结果表明,随着浅层活动门高宽比及相对位移的增大,应力转移量增加;土体有效内摩擦角及滑移面倾角则相反。4.揭示了受土洞塌陷影响的低填方加筋路基荷载传递机制,推导了考虑路基差异沉降引起土体应力偏转的竖向应力计算方法,假定塌陷区上方加筋体作用抛物线荷载,从而明晰了加筋体应力-应变状态;应对岩溶区不同形态的土洞塌陷,同时考虑设计需要满足的正常使用极限状态与承载能力极限状态,提出了抗土洞塌陷的低填方加筋路基加筋体及路堤填方高度设计方法,通过与现有设计方法的对比进行了合理性及准确性验证,可为空洞上方低填方加筋路基加筋体及路堤高度的选择提供参考。