论文结合重载铁路运营中轴重、运量不断提高与隧道病害日益加重的实际问题，以朔黄重载铁路基础设施强化改造以及其他重载线路工程为依托，围绕“重载铁路隧道衬砌与基底结构病害整治技术”这一主题，以病害成因与受荷特征分析为基础，通过理论分析、现场调研及检测、室内试验、数值模拟等手段，对既有重载铁路隧道结构病害整治技术进行了系统研究，提出了大轴重列车运营条件下既有铁路隧道病害整治措施。主要内容如下：（一）根据现场调研和检测，对朔黄铁路77座隧道病害进行分类，并对隧道病害程度等级进行了划分。（二）针对重载铁路隧道衬砌特点，分析了裂缝产生机理及发展规律，提出衬砌裂缝整治措施应以加固为主，拆换为辅，利用既有设施因地制宜，综合治理，保证衬砌结构具有一定的防水性、整体性、抗渗性及承载能力，在此基础上提出了渗漏水裂缝的注胶整治技术。（三）针对重载铁路隧道基底受力特性，分析隧道填充层动应力与列车轴重、运行速度、围岩级别、衬砌类型的关系，拟合出隧道填充层动应力关系式，根据基底病害特点提出了“轻型井点降水+TGRM注浆加固、密井暗管降水+树根桩+辅助注浆、钢花管桩+定点排水”方法整治基底病害。