在施工和运营期间,隧道受温度变化的影响,衬砌混凝土出现不同程度的开裂病害,降低结构的耐久性,甚至危及行车安全,需要采取合适的控制措施,降低温度收缩应力,抑制裂缝的萌生和扩展。长期以来,温度控制被认为是阻止和减少裂缝的关键,但是温度控制措施主要针对单一的热源。混凝土温度收缩裂缝的原动力是温度应力而不仅是温度,通过改善结构外约束条件实现温度裂缝的控制,对于施工和运营期间各种温度荷载的应对更具有普遍性。相关研究可为防水层对衬砌与其外侧结构约束条件的分析评价提供参考,对于衬砌混凝土温度裂缝控制具有借鉴意义。针对依托隧道工程中拱墙结合处的纵向近水平裂缝,分别开展了理论分析、现场实测和数值模拟,取得的主要研究成果如下:（1）按照现有相关理论,基于均匀约束的假设,纵向裂缝将出现在拱顶位置。考虑衬砌自重作用引起的拱顶脱离和边墙挤压两种不同的接触状态,根据弹性地基梁中法向应力与地基水平阻力系数的正相关关系,修改了王铁梦公式中表征结构间约束作用的地基水平阻力系数的均匀分布的假设,进而推导出拱墙结合处的环向温度应力最大,开裂风险最高。施工现场的混凝土应力监测验证了拱墙结合处混凝土开裂的风险更高。（2）在施工现场分别开展了施作防水层与否的现场试验,结果表明,施作防水层能显著改善混凝土的开裂情况,主要是由于防水层有效降低了衬砌受到的外约束作用。温度应力理论计算中表明,考虑防水层时能降低温度应力约14%。在混凝土水化热温度应力数值模拟中,不考虑防水层时,拱墙结合处将出现纵向的贯通裂缝,考虑防水层时能降低外约束应力约11%～20%,不会引起贯通裂缝。（3）关于衬砌厚度的参数化模拟中,衬砌厚度每增加10 cm,衬砌内表面环向应力增加约0.25MPa,衬砌外表面环向应力降低约0.3 MPa。防水层的柔性作用主要影响水化热降温阶段衬砌受到的外约束应力,且随着衬砌厚度的增加,外约束应力降低的幅度也相应增加。（4）既有裂缝宽度的长期监测和数值模拟结果均表明裂缝宽度与环境温度有显著的负相关关系。裂缝宽度随温度降低而增加,随温度升高而降低。计算结果表明,主要考虑初期支护外约束时,当温度降低1℃时,裂缝宽度增加约2.4%。当不考虑既有裂缝扩展时,以柔性层的不同弹性模量模拟衬砌受到的约束程度,结果表明随着衬砌受到的外约束降低,最大裂缝宽度表现为先降低后增加,约束在一定程度上能限制裂缝宽度的增加,但会增加混凝土其他位置的开裂风险。