随着我国西部大开发战略的深入实施，西部山区的基础设施建设得到了大力的发展，由于受地形起伏较大等因素的制约，高回填明洞也愈来愈广泛的被用于铁路、公路等大型基础设施建设当中。土压力是此类工程设计与施工中结构所受荷载的主要来源，但目前我国各类规范中，针对高回填明洞土压力的计算方法不多，按照《公路桥涵设计通用规范》中“土柱法” z H，造成了工程成本的大量增加。因此，找出高回填明洞的土压力影响因素及有效的土压力计算方法，对于我国工程建设具有重要意义。本文依托新建兰渝铁路兰州枢纽工程长寿山隧道二号明洞为工程背景，先对前人研究的各种土压力计算理论进行了解析，又通过对工程模型进行简化与处理，借助大型通用有限元计算软件ANSYS的强大的模拟功能，做了以下工作：（1）模拟研究了边坡坡度、沟底与结构的宽度比、结构处于沟底的位置及回填土容重对高回填明洞土压力的影响。并拟合出了以容重和回填高度为基本参数的高回填明洞的非线性土压力计算公式。（2）研究了拱顶铺设EPS板、加筋桥减载和旋喷桩处理土体三种减载措施，以结构安全系数、二次衬砌混凝土开裂和地基承载力三方面为切入点，分析三种减载措施下的结构安全性，从而对三种减载措施的减载效果作出评价。通过研究，得出了以下主要结论：（1）高回填明洞上方回填土压力，与理论值相比，呈现出明显的非线性关系。在回填高度小于20m时，土压力接近于理论值；回填高度大于20m时，土压力小于理论值，且此时回填土体存在着拱效应，随着回填高度的增大，拱效应越来越明显。（2）边坡坡度、沟底与结构的宽度比、结构处于沟底的位置及回填土容重都对高回填明洞土压力有一定的影响。其中边坡越陡，沟底与结构宽度比越小，越有利于拱效应的形成，相同回填高度下，拱顶土压力越小。结构处于沟底坡脚比处于沟底中心位置所受土压力要小。容重对土压力的影响最大，且容重越大，越有利于土体拱效应的形成。（3）拱顶铺设EPS板、加筋桥减载和旋喷桩处理土体三种减载措施都能够有效的减小明洞拱顶所受土压力，其中旋喷桩处理土体减载效果最好，且对于控制二次衬砌混凝土的开裂也都具有良好的效果。但对于减小仰拱下地基基础所受压力，效果不明显。