随着我国经济实力，工程技术水平的提高，在铁路建设，公路建设，城市交通建设方面为了缩短距离、节省时间、节约土地采用了越来越多的隧道工程。由于各种因素的影响在很多早期修建运营隧道以及一些在建的未运营隧道的二次衬砌上面出现了裂纹。裂纹的出现严重影响了隧道结构的稳定性、耐久性，并诱发其他隧道病害，甚至严重威胁人民的生命财产安全。在隧道的养护及建设中如何解决该问题显得尤为重要。本文通过对隧道二衬无外部荷载裂纹的成因及发展过程进行了研究，为预防和治理隧道二衬裂纹提供参考。通过学者们在隧道衬砌混凝土裂纹研究，知道裂纹是如何从微观发展到宏观，甚至是对结构的破坏。从对隧道施工工法的认识，了解不同的隧道施工方法中二次衬砌的施工方法，从源头出发分析裂纹产生的原因。施工方法的不同使得隧道二衬裂纹产生的因素有所差异。早期的隧道的施工工法，二次衬砌和初次支护一起承担这围岩的松动压力及变形压力。当前采用的施工工法，二次衬砌几乎不承担围岩松动压力，主要是起保护作用，因此隧道二衬裂纹的产生是施工工法、自身荷载及其环境因素的影响。新建隧道二次衬砌裂纹的主要是张拉裂纹，二次衬砌早期由于施工工艺的不完整、拆模过早、养护不及时在自身重力的作用下使得拱顶受弯，至使衬砌拱顶横向受拉，二次衬砌的拱顶位置产生纵向裂纹。通过对二次衬砌拉应力的分析，得到拉应力主要成因是混凝土的温度和干缩应力以及混凝土的自身重力的影响所产生的。通过在隧道二衬自重作用下、温度应力、干缩应力下是隧道拱顶产生最大拉应力的理论计算，对结果进行分析，确定隧道二衬裂纹在无外部荷载情况下产生的原因。并采用Ansys有限元模拟分析，通过有限元数值模拟，基本上肯定了理论计算的结果，为了进一步深入了解，本文进行了不同工况下的重力影响分析及不同工况下温度应力的变化，得到如下结论：拱项位移及拱项拉应力与隧道跨度相关，跨度越大，其值越大；拱项位移及拱项拉应力与衬砌厚度相关，厚度越大，其值越小；拱项位移及拱项拉应力与布筋无关，因为在自重作用下，钢筋尚未发挥作用；当混凝土强度低于(包含C35)C35单、双线隧道厚度为30cm的衬砌需要配备抗拉钢筋网，否则二衬容易开裂破坏;混凝土结构在前期养护不到位或者受到恶劣环境的影响时，很容易受到温度应力的影响，从而导致混凝土表面出现裂缝；温度应力是随着计算温差和厚度成线性变化的；计算温度不变环境温度的提高会导致温度应力的提升，在混凝土浇筑时应当避开一天中的温度最高期。在满足结构稳定的情况下，衬砌厚度不宜过大；混凝土衬砌的计算温差不超过25℃，计算温差包括了干缩应变的温度当量11.4℃，因此二衬在浇筑后的变化温度不应超过15℃；计算温度不变环境温度的提高会导致温度应力随着厚度的增加而增大，因此在不宜在超过35℃的环境温度下浇筑。通过对隧道二衬无外部荷载裂纹的分析，结合深厦铁路照镜山隧道二次衬砌裂纹现状（出现裂纹时为运营），分析了隧道二次衬砌裂纹的影响因素，得到裂纹性质与机理，并对其裂纹提出了相应的处治措施，为在建隧道提供了技术支持，同时还为以后隧道二衬结构的设计提供了理论指导。