山区隧道受到地下采空、沉陷以及岩溶侵蚀等地质灾害的影响,常出现渗水、路面、路基处开裂、拱起等病害,挤压区域隧道会出现施工缝挤死造成混凝土脱落起皮甚至掉块,拉伸区域出现衬砌裂缝等病害,对高速公路的行车安全具有较大的安全隐患。本文结合重庆奉云高速分界梁隧道历年病害处治情况和地质特性,通过对分界梁隧道进行检测,发现隧道存在的典型病害及其发展演化过程,通过建立有限元模型,对围岩的位移变化进行计算,深入分析了分界梁隧道台阶法对隧道围岩位移及应力影响情况,进一步结合分界梁隧道主要病害及产生原因,提出了分界梁隧道病害段处治方法。本文主要研究工作与结论如下:（1）研究了历年分界梁隧道的病害及其发展演化过程,结合分界梁隧道的地质构造及水文地质特点,发现病害形成的原因,根据病害情况提出了针对性的处治方法。（2）总结分析了隧道检测的常用方法,并对隧道不同结构的检测提供了具体的操作方法,以路面为主,涵盖与路面有关的混凝土结构和围岩水质情况,通过外观检查、地质雷达检测、路面平整度和车辙检测和路面横断面检测结果,兼顾与路面有关的路面基层、填充层、仰拱、边沟、电缆沟和基底围岩情况等多种因素进行综合病害分类,对病害进行了确切的描述。（3）通过ANSYS软件建立分界梁隧道围岩的有限元模型,对隧道台阶法开开挖、开挖完隧道支护结构、发生病害后支护结构进行了数值模拟分析,对围岩、支护结构的位移、轴力、弯矩,以及最重要的安全系数进行了对比分析,得出围岩病害使得隧道支护结构变形不断发展,导致支护结构不满足安全系数要求。随后通过对两种加固措施（注浆加固、拆换仰拱）的数值模拟对比分析,根据安全系数的大小,采用隧道仰拱采取拆换处治,优化隧道衬砌结构的承载能力,并对隧道路面病害提出了有针对性的处治意见。（4）进一步结合分界梁隧道主要病害及其产生的原因,提出了有针对性的隧道路面及边墙的裂缝进行灌浆加固、拆换和重设隧道排水、拆换隧道仰拱等病害处治方法。病害处治工程实施结果表明,本文提出的病害处治方法效果好,针对性强。