近年来,伴随着我国交通的发展,公路隧道和铁路隧道大规模的建设,然而相当比例的运营隧道存在不同程度的衬砌缺陷和病害问题,严重影响了衬砌结构的安全性。本文综合运用理论分析和数值模拟提出缺陷的判定标准,同时搜集衬砌加固资料等多种技术研究手段,对隧道衬砌结构质量缺陷和病害的一般规律和衬砌结构安全系数的影响规律及隧道加固整治措施进行了深入研究,主要工作及研究成果总结如下:(1)研究了隧道的常见缺陷:衬砌厚度不足、钢筋数量不足、衬砌背后存在空洞。其中隧道衬砌厚度的不足和钢筋数量不足会直接导致隧道衬砌结构承载能力的降低,衬砌背后存在空洞时,衬砌结构承受较大侧压,其上边缘容易受拉开裂,当隧道存在渗漏水时,渗漏水通过空洞和裂缝进入衬砌结构,将造成渗漏、冻害等。(2)基于有限元分析软件建立了运营隧道衬砌厚度不足、背后空洞的缺陷模型,运用有限元分析软件进行数值模拟,分析了衬砌厚度不足和背后空洞缺陷出现时,衬砌结构内力的变化情况,并依据铁路隧道设计规范计算衬砌结构安全系数,并得出的变化规律。(3)针对不同缺陷,总结了相应的缺陷的判定标准,并对缺陷进行分级。根据缺陷的分级再考虑相应的对策。对现有的缺陷整治方法进行总结,并针对不同的缺陷等级,提出相应的整治措施,对隧道缺陷整治具有一定指导意义。