涵洞是公路排水的主要构造物之一。在公路工程中，涵洞占有相当大的比重。由于涵洞的设计与施工技术等方面的原因，涵洞病害不断发生。某高速公路大部分涵洞都有不同程度的不均匀沉降，严重的甚至引起洞身开裂。该高速K8+165拱涵建成后顶部尚未覆土时，即发现涵洞洞身和八字墙有开裂、沉降现象，严重影响该涵洞的使用功能和公路通行安全。　　针对K8+165拱涵病害情况，通过现场调查、工程地质勘察及室内土工试验，查明了拱涵地基的工程地质条件。现场分析认为由于拱涵地基软弱，引起拱涵基础沉降及不均匀沉降，最终导致拱涵拱圈错位、侧墙下沉开裂、底板伸缩缝错位开裂等病害的发生。　　为全面了解拱涵地基沉降及基底应力分布规律，准确地揭示拱涵沉降发生的机理，建立了弹塑性三维有限元模型，运用ANSYS软件对拱涵未覆土及覆土两种工况下拱涵地基沉降及基底应力进行了数值模拟。结果表明未覆土工况下拱涵的沉降主要来自于粉质粘土层的变形，出口附近不均匀沉降最大，与观测结果基本吻合，说明模型合理。覆土后拱涵及基础最大沉降为1.23m，拱涵基底压力最大值为622.6KPa，远大于目前地基容许承载力170KPa。表明该拱涵地基需要加固。　　为了加固设计的需要，按规范的方法对覆土后地基应力和沉降进行了计算，结论与数值模拟结果一致。　　针对该拱涵加固方案选择问题，分析了各类地基加固方案优缺点，重点对灌注桩基础托换梁和CFG桩复合地基方案进行比选。考虑到拱涵台背回填已完成、涵洞内部空间有限等施工条件的限制，从施工工艺、施工难度、施工安全、施工工期及工程造价等方面对比，推荐了CFG桩基复合地基加固、结构内衬的加固方案。　　本研究成果可以作为该高速公路其他类似病害涵洞加固处理的参考。