隧道二衬开裂是目前隧道工程中经常出现的病害,严重影响工程质量和交通安全。本文依托杭州市建成和在建隧道工程,通过调查和现场监测,室内试验、理论研究及二衬开裂数值模拟分析研究等,对隧道二衬各种裂缝的成因、类别、材料与二衬结构力学特性,深入分析和研究裂缝的产生机理,探索隧道裂缝防治对策。本文主要进行的工作和取得的成果如下:1.公路隧道裂缝实地调查和分析。对国内外公路隧道二衬裂缝进行调研,实地调查杭州市公路隧道二衬裂缝,进行归类和分析,初步找出产生裂缝的原因。2.隧道二衬结构施工过程监测与数据采集。对隧道施工过程中围岩的压力与位移、衬砌间接触压力、二衬应力及衬砌质量实时监测,并对数据进行分析。3.公路隧道二衬结构材料试验。进行隧道二衬混凝土材料配合比试验,重点研究采用通过添加UEA膨胀剂提高二衬混凝土抗收缩能力。进行板式二衬混凝土收缩试验,研究UEA膨胀剂对二衬混凝土裂缝的抑制效果。4.公路隧道二衬结构力学分析研究。采用有限元非线性分析理论,基于断裂强度因子的二衬开裂机理分析,运用非接触单元模型,考虑荷载-温度收缩-干缩的耦合作用二衬结构力学行为,进行隧道不同围岩条件下二衬开裂数值模拟分析研究。5.隧道二衬裂缝预防与防治技术分析与总结。导致隧道二次衬砌开裂的主要因素为围岩传递过来的偏载、衬砌的自身变温及失水等。相应的预防与治理措施要对症下药,遵循“预防为主”原则。