高填黄土复式明洞因能适应黄土高原山高谷深、沟壑纵横的地形特点,又能较好的协调新建铁路选线与既有公路、铁路明洞在空间上的交叉冲突,被广泛应用在西北地区的交通路网建设中。然而,高回填又使结构长期负担过大的覆土荷载,易产生纵向裂缝,影响结构安全,合理的减载措施对其长期安全运营至关重要。EPS板作为一种有效的减载材料已经被广泛应用在高填管、涵的建设当中。本文利用颗粒流软件PFC2D建立高填黄土复式（减载）明洞数值模型,首先对复式明洞在不同洞型下的受力进行优化比选,并借鉴高填管、涵的减载经验,就EPS板对高填复式明洞的减载进行探究;同时考虑到复式明洞受左右洞室间距（D）的影响,截面跨度较大,从EPS板不同布设方式的角度研究其实际减载效果。主要的研究内容如下:（1）对本文开展数值模拟的工具——颗粒流软件PFC2D——的基本假定,基本概念（Domain、Ball、Wall、Contact等）、伺服原理,以及本文建模涉及的接触本构关系、细观参数标定过程进行了介绍,并通过开展数值单轴、双轴压缩试验模拟确定了模型涉及的黄土、EPS板等材料的细观参数。（2）以复式明洞的洞型为研究对象,利用PFC2D分别建立双矩形、双1/4拱形、双圆形、矩-圆形的高填黄土复式明洞,通过对比明洞周围竖向土压力、土体竖向位移、洞室宽度范围的平均竖向土压力、土颗粒接触力链的分布规律,比选出复式明洞的最佳洞型。分析结果表明:高覆土作用下,不同洞型的复式明洞在洞顶平面（Ⅰ-Ⅰ平面）的竖向土压力均呈M型分布,峰值均在洞室宽度范围内;洞型为双矩形时,洞室宽度范围内的竖向土压力呈两头大、中间小的马鞍型;洞型为双1/4拱形、双圆形时呈峰型,且双圆形时左右洞室的最大竖向土压力较双1/4拱形时分别增长3.8%和4.7%,竖向土压力在洞宽范围内变化更加剧烈;洞型为矩-圆形时,左右洞室承担的竖向土压力不均衡,对结构整体不利。比较不同洞型下,左右洞室的洞顶平均竖向土压力相对大小为:双矩形最大,双圆形次之,双1/4拱形最小,最终得到高填黄土复式明洞洞型采用1/4拱形为最佳。土颗粒接触力链的分布规律也从细观层面与洞顶平面（Ⅰ-Ⅰ平面）宏观竖向土压力的分布规律相对应。（3）基于最佳洞型结构,建立EPS板减载的高填黄土复式明洞数值模型,首先对比分析了复式明洞有/无EPS板减载时,土压力、竖向位移、接触力链等方面的差异性规律,明确其减载的一般特点。随后,进一步分析了其减载效果与EPS板厚度（T）之间的相关性。最后基于最佳洞型结构和EPS板最优减载厚度（T）,进一步探究EPS板跨洞间距整体铺设、左右洞室分段铺设、左右洞室分段分层铺设的减载效果,确定最佳的减载布设方案。研究结果表明:在复式明洞顶部跨间距整体铺设EPS板减载时,左右洞室平均减载率达60%以上;EPS板宽度范围内的竖向土压力分布相比无减载时更加均匀,应力集中现象消失;洞顶上方平面（Ⅱ-Ⅱ平面）处土颗粒竖向位移由M型转变为U型分布;回填土中的力链相较于两侧变得稀疏并发生斜向偏转,荷载向两侧转移,洞顶竖向土压力减小。EPS板的减载效果随着厚度（T）的增大而增大,最佳减载厚度为15cm;其在左右洞室顶部分段铺设时减载效果较整体跨间距铺设时更好,而当T=15cm的EPS板在洞顶单层铺设和分段分层（上层10cm+下层5cm）铺设时,减载率将进一步提高。（4）以EPS板在复式明洞顶分段分层铺设为基础,就左右洞室的洞间距（D）、EPS板分段分层铺设时板间距（B）的改变对复式明洞土压力和减载效率的影响进行参数化分析,确定了复式明洞采用该种减载方案时的最优参数。分析结果表明:洞间距D的改变对左右洞室顶部宽度范围内的平均竖向土压力分布影响不大;随着洞间距D由0.3 m（1.0b）递减至0.05 m（1/6b）,左右洞室顶部间的平均竖向土压力先逐渐增大后减小,并在D=0.3 m（1.0b）时,出现最小值;左右洞室间距处的水平土压力随着洞间距D的减小不断降低;土颗粒间接触力链的分布特征也从细观层面证明洞间距D对水平土压力的影响。上下层EPS板的间距B的增大将使EPS板的整体减载效率降低;上下层EPS板间距B对竖向土压力的减载存在有效范围,当B=10 cm（1.0T1）时减载效果最佳。