桩承式路堤是指用刚性桩支撑路堤填土的一种地基处理形式。在桩承式路堤中,由于桩和土体模量相差较大,桩间土体与桩之间产生一定的差异沉降,继而在路堤填土中产生剪应力,一部分路堤荷载被直接传递给桩顶,从而减小了作用在地基土表面的压力,即所谓的“土拱效应”。本文结合国家自然科学基金(NO.50908198),采用室内试验、数值分析、理论分析对桩承式路堤中土拱效应进行了研究,主要内容如下：(1)总结了桩承式路堤土拱效应的研究现状,明确了常用土拱效应计算方法的特点和适用性。(2)进行了桩承式路堤的三维模型试验,分析了应力折减系数变化情况和填土中竖向应力分布特点。对比分析了实测值与各经典方法计算值之间的差异,指出了不同方法计算结果的差异来源于不同的破坏模式假定。(3)进行了桩承式路堤中土拱效应的二维和三维有限元数值模拟,对应力折减系数、等沉面高度、破坏模式等进行了研究。研究结果表明,路堤填土中的破坏模式主要分为低路堤破坏模式和高路堤破坏模式两种。当填土高度较低时,填土的破坏面为一条通过桩边缘的竖直面；当路堤填土较高时,二维情况时路堤填土中的破坏面为类似于浅基础承载力理论中的那样,由弹性区、径向剪切区和被动区组成；三维情况时路堤的破坏面类似于对数螺旋面。(4)针对路堤填土较高时的破坏模式,假定了土拱效应发生时路堤填土中破坏面的形状,建立了二维和三维的土拱效应分析方法,并与实验数据进行了比较,结果表明,由于采用了合适的破坏面,本文的简化计算方法较为合理。