随着国民经济的快速发展，公路隧道扩孔已经进入了高峰期。由于目前国内外对此研究较少，因此本文以浙江省舟山市海中洲隧道为依托工程，通过模型试验、数值计算等系统研究了基于原性能劣化的公路隧道扩孔施工力学行为。本文选择隧道扩孔前后道路中线重合的扩孔方式，并在此基础上做了9种病害工况的物理模型试验和15种病害工况的数值计算，且分别与无病害的公路隧道扩孔进行对比分析，得出以下结论（针对海中洲隧道及本文研究的病害工况）：1.病害工况下的隧道扩孔施工中，衬砌与围岩的力学行为随着施工的变化和无病害的扩孔相类似，其病害主要影响上台阶的施工。2.病害对隧道扩孔施工力学行为的影响顺序：拱腰位置衬砌背后的围岩出现病害>拱腰位置衬砌出现病害>仰拱位置衬砌出现病害>仰拱位置衬砌背后的围岩出现病害。3.对围岩变形的主要影响因素为拱腰位置衬砌背后的围岩。4.衬砌出现病害比衬砌背后围岩出现病害对施工的影响时间短。5.海中洲隧道扩孔对掘进面前方的影响距离为51～54m；考虑多处同时开展施工的两个工作面最小间隔即安全距离设计为60m或60m以上。