渝湘高速武隆中兴隧道于2009年建成投用,中兴隧道为双洞分修特长隧道。在2013年隧道定期检查发现隧道衬砌结构存在严重超宽的裂缝病害,危及隧道结构安全,但该隧道严重裂缝产生的原因至今未能分析清楚。本文以中兴隧道裂缝病害为工程背景,运用断裂力学理论对其进行安全性分析,并以不同的裂缝参数为变量,分析其对隧道安全性的影响,主要研究内容如下:①在中兴隧道衬砌裂缝病害调查结果分析的基础上,采用混凝土断裂力学理论和未开裂结构截面强度验算方法,分析得出隧道结构开裂后隧道的整体安全性。②对开裂的衬砌结构建立简化的有限元模型,采用实体单元PLANE183模拟二次衬砌,平面单元BEAM3模拟初期支护,弹簧单元COMBIN14模拟地层弹簧。利用ANSYS软件后处理中位移外推法,设置裂缝路径,计算二次衬砌裂缝尖端应力强度因子KⅠ、KⅡ,通过工程断裂判据并计算裂缝尖端的稳定系数,判定开裂后中兴隧道衬砌结构的安全性。③本文探讨了隧道结构的裂缝深度、裂缝位置和裂缝角度对裂缝尖端应力强度因子大小的影响,并得到裂缝深度、裂缝位置和裂缝角度对隧道结构安全性的影响规律。