衬砌开裂会导致隧道渗漏水、钢筋腐蚀等病害,从而对隧道施工和运营安全造成严重影响。因此,研究隧道二次衬砌的开裂原因并提出有针对性的治理措施具有重要应用价值。本文以在建林盘山高速铁路隧道为工程背景,对隧道施工过程中II级围岩段衬砌开裂现象进行了现场调研,并采用数值模拟的方法,研究了岩层倾斜角度和岩层厚度对隧道衬砌受力特性的影响;基于数值模拟结果,分析了硬质成层沉积岩衬砌开裂的原因,建议了防止衬砌开裂的工程应对措施;最后,对隧道施工过程进行了监控量测,分析了围岩变形、衬砌变形、受力的变化规律,并验证了数值模拟分析结果。研究成果如下:（1）对在建林盘山隧道凝灰岩Ⅱ级围岩段二次衬砌开裂情况进行了现场调查研究,分析了裂缝开裂位置、开裂宽度、开裂深度和开裂长度等特征,并初步提出了隧道衬砌的开裂原因,即衬砌开裂是由于隧道底部不均匀沉降和倾斜层状节理的不连续变形造成的。（2）采用数值模拟的方法,分析了节理岩层倾斜角度和节理岩层厚度对隧道衬砌受力和围岩变形特性的影响规律。结果表明,岩层倾角为55°且节理岩层厚度为0.3m时隧道两侧围岩的变形和衬砌受力差最大。（3）基于数值模拟结果,进一步分析和验证了林盘山隧道衬砌开裂的原因,并提出了有针对性的隧道衬砌开裂工程应对措施,即利用带仰拱的衬砌结构和锚杆支护来消除隧道底部的不均匀沉降和两侧围岩的变形差。在此基础上,对仰拱深度和锚杆支护长度进行了优化。（4）对隧道施工过程的围岩变形和支护结构受力情况进行了现场监测,基于监测结果,分析了围岩变形、衬砌内部应力、钢拱架轴力、孔隙水压力、拱底分层沉降等随时间的变化规律;同时,现场监测得到的围岩变形和衬砌受力规律与数值模拟结果基本一致,从而验证了调研结果和数值模拟结果的可靠性。