随着我国交通运输事业的飞速发展，高速公路网的覆盖面积越来越广。在山区高等级公路的建设过程中，高填方涵洞的应用十分广泛，但是由于目前针对高填方涵洞土压力的计算理论不够完善，桥涵规范中也没有适用于高填方涵洞土压力的计算公式及标准图，造成了设计者在设计高填方涵洞时所采用的控制土压力与实际情况差异较大，目前已建成的高填方涵洞往往存在着病害多，造价高，养护难等问题，这种情况严重威胁着我国高等级公路的正常、安全使用。本文针对上述问题，应用大型有限元软件ANSYS对伊通至开原高速公路连昌至乌龙岭（省界）段第四标段K121+371.41处的1—3×2.5高填方钢筋混凝土箱涵铺设聚苯乙烯泡沫板前后涵洞顶的受力情况及其变化规律进行了数值模拟，从垂直土压力，侧向土压及洞顶填土沉降量三个方面评价了聚苯乙烯泡沫板的减载效果，并结合有限元数值模拟得到的土压力值对该涵洞进行了优化设计，通过对减载前后该钢筋混凝土箱涵的工程造价进行了对比，最终得到了以下结论：首先，高填方钢筋混凝土箱涵洞顶的垂直土压力要大于目前桥涵规范中按照“土柱法”计算出的垂直土压力，土压力的数值随着填土高度的增加成非线性增长，压力集中现象随着填土高度的增加有减弱的趋势。其次，在钢筋混凝土箱涵顶部铺设聚苯乙烯泡沫板对高填方涵洞土压力的减载效果十分明显，减载后涵洞所承受的垂直土压力，侧向土压力及涵洞顶部土体的沉降变形量都有明显的减小。最后，结合ANSYS数值模拟得到的减载后的洞顶土压力数值对原钢筋混凝土箱涵进行了优化设计，通过对工程造价的对比发现铺设聚苯乙烯泡沫板可以使高填方涵洞的造价大为降低。