随着我国公路、铁路等交通建设进入一个高速发展时期，我国西部地区的大城市间正在逐步形成高速公路网，由于西部多山的地理条件，在公路铁路建设中将会遇到大量的高水压隧道工程。在隧道施工中,仰拱是衬砌结构的重要组成部分,仰拱的设置可以改善支护结构的受力状态,有效地减小围岩变形,对保证高水压隧道围岩和衬砌的稳定性起到重要的作用。研究高水压隧道衬砌结构的受力状态以及仰拱型式产生的影响作用成为重要的研究课题之一。本论文的工作主要包括以下几个方面：(1)介绍国内外具有代表性的隧道工程高压水害实例、高水压隧道的研究动向以及仰拱对隧道衬砌受力影响的研究现状，总结了现有的研究方法和研究中存在的问题。(2)在衬砌外水压力计算的理论基础上，分析影响外水压力的主要因素，讨论现有的隧道衬砌外水压力计算方法，并针对常用的折减系数法进行了研究分析，总结其取值方法和应用规律。(3)基于岩体渗流原理和基本计算模型，推导隧道渗流场分布，并与应力场耦合确定衬砌外水压力。(4)采用有限元软件ANSYS对实际隧道工程开挖进行模拟，研究高水压隧道衬砌的受力结果，并通过对8种不同的衬砌断面型式进行计算，分析仰拱型式对衬砌结构受力的影响，同时对不同围岩级别和注浆厚度对衬砌受力的影响进行计算分析。(5)通过模拟计算分析，表明增大仰拱隅角处半径和减小仰拱处半径可以减小衬砌结构的最大拉、压应力和弯矩轴力，减小衬砌结构薄弱位置的应力集中和塑性变形，增加衬砌结构的强度和安全性。并得出不同条件下经济合理的隧道仰拱开挖面积。本文根据研究结果表明，在高水压力作用下，隧道衬砌结构断面型式以圆形最为合理和安全，而仰拱扁平的断面型式应力集中明显，安全性较差。最后，对全文的研究工作进行总结，并讨论今后进一步的研究工作。