党的十九大报告提出建设交通强国,首先要做到的就是交通运输综合实力世界领先,拥有更加安全、便捷、高效、绿色、经济的现代化综合交通运输体系。作为传统交通运输方式的公路运输必将率先遍及城乡、通达全国。公路行业的发展要求隧道设计和施工技术必须适应建设交通强国的要求。但是,目前规范中给出的二次衬砌分担荷载比例取值范围较广,与实测结果相比,是偏保守的;对于浅埋隧道的二次衬砌分担荷载比例,设计细则中没有根据围岩级别仔细划分,给出了所有浅埋隧道二次衬砌分担荷载比例,不够细致。因此,为了更加科学的修建隧道工程,需要明确二次衬砌的作用力大小,对规范进一步完善。本文以数值模拟为手段,对公路隧道二次衬砌作用力开展研究,主要结论如下:1)V级围岩隧道二次衬砌形变压力在(3%～5%)围岩压力范围内;Ⅳ级围岩双车道隧道二次衬砌形变压力在(0.5%～1.3%)围岩压力范围内。围岩形变压力主要由围岩和初期支护承担,二次衬砌只承担很小一部分。2)采用短台阶法施工时,当二次衬砌距掌子面为20m、30m时提前施作二次衬砌,得出二次衬砌形变压力大小为25.8%和8.2%围岩压力。结合在最佳支护时段内施作二次衬砌其形变压力的大小,得出二次衬砌的形变压力与其距掌子面距离的关系图。3)超短台阶法与短台阶法开挖下的二次衬砌形变压力与变形值基本相同。相较于短台阶法,单侧壁导坑法开挖下的二次衬砌变形和形变压力都较大,变形为-0.67mm,形变压力为50%围岩压力。4)在不考虑围岩松动压力的前提下,不同的初期支护厚度、喷射混凝土标号、钢拱架间距对二次衬砌形变压力的影响很小,近乎为零。5)计算了爆破围岩松动圈作用于二次衬砌上的松动压力,结合二次衬砌形变压力得到了Ⅳ、Ⅴ级围岩隧道不同跨度、埋深时,二次衬砌总作用力大小。本文不仅对规范中二次衬砌分担荷载比例偏安全的部分进行了优化,降低了隧道的建造成本;并且弥补了规范中关于浅埋隧道二次衬砌分担荷载比例划分不细致的缺陷,为二次衬砌的设计提供了参考依据。本文先采用地层结构法,考虑二次衬砌施作时机,计算二次衬砌形变压力;再通过荷载结构法,考虑爆破作用下围岩中产生的松动圈,计算二次衬砌松动压力,二者叠加,得到二次衬砌总作用力。这种方法对以后研究二次衬砌的受力情况具有参考价值。