目前,盾构隧道使用装配式衬砌结构较为广泛,而该技术很少应用在矿山法修筑的隧道中。目前国内铁路隧道大多采用矿山法施工,预制构件的广泛使用不仅使施工的整体质量得以提高,而且在缩短工期,节约成本上也有显著成效。进一步加强对装配式衬坼的力学性能研究,不仅是因为它与矿山法施工能够有良好的配合,更重要的是在日后铁道隧道的施工建设中应用也更加广阔。本文参考国内外隧道在设计计算过程中的常用模型,采用有限元法进行了数值模拟,研究了装配式衬砌在矿山法铁路隧道中的力学特性。主要研究内容如下:(1)参考国内外盾构及铁路隧道的经验和研究成果,分析了隧道装配式衬砌结构的力学计算模型,确定了适用于本论文的“荷载-结构法”计算模型。(2)按照“对力学性能、安装、制作等多方面进行综合研究”的构件划分原则,初步确定仰拱划分方案。通过对仰拱结构特性分析,确定合理划分方案。(3)在仰拱合理划分方案的基础上,按照上述原则,确定整体式衬砌划分方案。首先对构件进行初步划分并提出方案,对结果进行受力及安全计算,通过多方面对比分析,最终选出全预制衬砌结构的最佳划分方案。(4)研究了不同的围岩级别下全预制结构最佳划分方案的最小厚度,分析了不同环向接头刚度及管片幅宽下的力学性能。(5)分析了在考虑错缝拼装的空间效应时衬砌结构的受力特性。