高速公路隧道开通运营后,由于受水文地质条件、施工质量等因素影响,二次衬砌会出现不同程度的裂缝,严重影响了隧道的行车安全。因此,开展公路隧道衬砌裂缝产生机理的研究,对提高公路隧道勘察设计及施工养护水平意义重大,而且对提高公路隧道行车运营安全、消除事故隐患等方面,具有重要的现实意义。本文主要研究内容和成果如下:(1)对三淅高速田家坪隧道的衬砌裂缝进行了现场调查统计,并分析得出了产生这种裂缝分布规律的原因为偏压荷载作用、水荷载作用及衬砌背后存在空洞等。(2)对有限元理论和混凝土塑性损伤模型进行了简单的介绍,然后应用有限元计算软件ABAQUS,基于混凝土塑性损伤模型建立了隧道衬砌地层一结构法计算模型。(3)利用计算模型,分别模拟分析衬砌背后存在空洞、地形偏压及围岩浸水等对衬砌的影响,结果表明:无论哪种工况下,衬砌的拱顶和边墙位置处的拉损伤值都很大,产:生拉裂缝的可能性都很大;但是,压损伤值却极小,因此不会产生压裂缝;且隧道衬砌背后存在空洞对裂缝产生的影响最大。(4)数值计算结果与现场调查结果相似,验证了数值方法的可靠性,同时也再次说明了这三种工况是公路隧道衬砌裂缝产生的原因,对工程设计与施工具有重要的指导意义。