随着国家西部大开发、一带一路战略的实施,在交通土建工程基础设施建设中不可避免的出现越来越多的超高回填明洞结构,关于减载前后的高填明洞洞顶土压力和高填明洞力学特性鲜有报道。本文通过室内缩尺模型试验和ANSYS数值模拟,分析了有无EPS板减载的高填黄土明洞周围土压力和截面外侧应力,并采取ANSYS软件对影响EPS板减载明洞结构受力的因素进行研究,得到以下结论:(1)通过在高填明洞拱顶铺设EPS板,可改善明洞结构受力,使明洞拱顶、拱底土压力变小,而明洞两侧土压力增大;当黄土填筑高度较小时,各测点明洞外侧截面应力变化较小,但随着黄土填筑高度的增加,各截面外侧应力相对减小率明显增大。(2)通过室内缩尺模型试验和数值模拟,验证了室内试验结果的正确性及数值模拟的参数取值的合理性。这就说明,采用数值模拟方法研究EPS板减载的高填明洞结构受力是可行的。(3)随着明洞填土高度的增加,拱顶、拱肩、拱腰和边墙弯矩和轴力绝对值均逐渐增加,而轴力增长斜率逐渐减弱;填土高度变化对明洞拱顶和边墙受力的影响最为明显。(4)随着边坡角度由70°减小到40°,当沟槽与明洞宽度比由1增加到2.5时,明洞拱顶、拱肩、拱腰和边墙截面弯矩和轴力绝对值均逐步增加,即随着边坡角度越小、沟槽与明洞宽度比越大,明洞结构受力越大。(5)当高填黄土明洞填土内摩擦角自10°~20°变化、填土模量自5MPa~80MPa变化时对EPS板减载的高填明洞结构受力影响较大;随着填土粘聚力的变化,明洞结构受力基本保持不变。(6)EPS板减载明洞结构受力随EPS板密度增加逐渐减小,而随EPS板的厚度增加而增大,且增长斜率逐渐减弱;当EPS板的宽度约为明洞宽度的1倍时,明洞结构受力最小;当EPS板距明洞顶间距离为0~1m时对明洞结构受力最为有利。因此,应根据明洞结构选择合适的EPS板参数,使明洞结构受力达到最优状态。