随着我国全面发展经济战略的实施,交通基础设施建设正在全面展开。隧道是交通工程建设中必不可少的重要结构。由于地质、环境、设计及施工等因素,在隧道结构修建和使用过程中,不可避免会出现许多隧道病害。其中隧道衬砌裂缝是最为常见,也是比较严重的病害之一。因此,对隧道衬砌裂缝开裂机理和控制裂缝的方法研究一直是隧道工程中研究的一个热点问题。本文首先通过隧道围岩与支护的相互作用,初步分析了隧道衬砌开裂的原因,总结了影响衬砌开裂的基本因素。然后基于混凝土断裂力学以及有限元分析的基本理论,分析隧道衬砌开裂。通过对隧道衬砌结构受力进行数值模拟计算。经过分析,得到以下结论：(1)隧道衬砌开裂主要是在形变压力、松动压力、地层条件等沿隧道纵向分布及力学形态的不均匀作用、温度和收缩应力作用、围岩膨胀性和冻胀性压力作用、腐蚀性介质作用、施工中人为因素、运营车辆的循环荷载作用等这些因素的影响下发生开裂。(2)围岩级别相同的情况下,随着隧道埋深的增加,衬砌所受的围岩压力增加,衬砌更容易开裂。当然隧道埋深达到一定深度时,由于围岩的拱作用,衬砌围岩压力基本稳定,裂缝不再增加。(3)在埋深相同的情况下,隧道衬砌所处的围岩条件越差,衬砌受到的变形压力就越大,越容易产生裂缝。(4)偏压的存在,使隧道衬砌结构受力不对称,衬砌结构不稳定,使得衬砌容易发生开裂。仰拱的存在,使衬砌结构受力更加合理,结构更加稳定,能有效的抑制衬砌开裂。(5)隧道衬砌开裂的治理主要采用加固围岩和对衬砌本身进行加固补强两大类方法进行整治。