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随着我国高等级公路在山岭区的建设发展,山区高等级公路的高填方路基及相应的高填方盖板涵较多。高填荷载、涵洞、地基是协调变形的统一体,在山区地形下填土-涵洞-地基共同作用机理复杂多变,涵顶往往产生不同程度的应力集中现象,致使有“十涵九裂”之说。一方面,现有高填方涵洞土压力计算理论忽略了填土、涵洞、地基是系统协调工作的整体,更加未探明高填方涵洞土压力分布特性的形成机制;另一方面,现有高填方涵洞土压力计算模型与方法未考虑涵洞土压力的分布特性,笼统的将其视为均布荷载,致使其计算结果与涵洞实际受力不可避免的存在较大的误差。因此,开展高填方盖板涵土压力分布及变形特性研究。本文依托包茂高速公路(粤境段)K13+198.5高填方盖板涵实体工程,通过现场试验研究了高填方盖板涵土压力分布与变形特性;利用数值仿真软件分析了不同填土性质、地基土性质以及沟谷地形对盖板涵土压力与填土变形的影响;建立了考虑涵顶土压力分布特性的高填方盖板涵计算模型,推导了高填方盖板涵土压力计算公式,主要得到以下研究成果:(1)涵顶与基底垂直土压力沿涵洞跨径方向分别呈“马鞍形”分布、“倒马鞍形”分布,水平土压力沿侧墙竖向呈“3形”分布,涵洞土压力表现出不均匀性;涵顶与基底垂直土压力大于现行规范土柱法计算值,侧墙水平土压力小于静止土压力;(2)涵洞与填土刚度差异、现场沟谷地形等因素所引起的涵洞内外土柱沉降差?是导致涵顶土压力集中、不均匀分布以及偏载现象的内在成因;(3)涵顶垂直土压力总体与填土内摩擦角、填土泊松比、地基土模量、地基土内摩擦角、地基土泊松比呈正相关,与填土模量呈负相关;基底垂直土压力总体与填土内摩擦角、地基土模量、地基土内摩擦角、地基土泊松比呈正相关,与填土模量呈负相关;侧墙水平土压力总体与填土模量、内摩擦角、泊松比呈正相关,与地基土模量呈负相关;填土与地基土的黏聚力对涵洞土压力的影响不明显,在理论计算中可不予考虑;(4)涵顶与基底垂直土压力与沟谷宽度程正相关,与沟谷坡度呈负相关,侧墙水平土压力与之表现出相反的变化趋势;沟谷宽度达到5D后,涵洞土压力变化极小,可以近似认为此时涵洞的受力状态与无沟谷时的涵洞受力状态相同;沟谷坡度为90°时,涵洞减载效果最佳;(5)高填方盖板涵土压力计算模型考虑了涵顶垂直土压力“中间小两边大”的分布特性,较好反映了涵洞的实际受力状态;文中公式计算得出的涵顶垂直土压力及K_s变化规律与现场试验成果最为吻合,误差小于20%。