随着社会文明的不断发展，人们越来越关注工程建设中的速度、质量以及施工环境等问题。在公路隧道软弱破碎围岩施工过程中，如何尽快紧跟掌子面，封闭围岩，发挥支护结构的功能，安全快速的通过软弱破碎段，是保障施工顺利进行的关键。现行的公路隧道施工存在施工速度慢，劳动强度大，施工环境恶劣等问题，而装配式衬砌在公路隧道软弱破碎围岩施工中有着独特的优点，研究公路隧道装配式衬砌的力学特性很有必要的。本文首先，根据国内外公路隧道和盾构隧道的设计方法及研究成果，介绍了隧道及地下结构设计的力学计算模型，确定了本文所用的计算方法。其次，依据公路隧道二车道建筑标准，采用数值模拟，对比分析了40cm、45cm及50cm厚衬砌的力学特性，确定45cm为公路隧道的装配式衬砌合理厚度。再次，按照“综合考虑结构受力和优化配置安装运输等因素”的原则，提出5种衬砌构件划分方案，通过结构特性对比，推荐方案2为最佳构件划分方案。最后，在推荐的衬砌构件划分方案基础上，对装配式衬砌环向接缝抗弯刚度、围岩弹性抗力系数、砌块幅宽及厚度变化状况下，隧道衬砌结构的变形和内力的变化规律进行了研究，验证了公路隧道装配式衬砌结构的可靠性。