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针对矿山法施工的隧道复合式衬砌中二次衬砌拱顶厚度和强度不足的常见质量问题,结合重庆铁路枢纽东环线胡家沟隧道的围岩地质和水文地质条件,对大跨铁路隧道复合式衬砌中由拱顶预制管片和现浇边墙相组合的新型二次衬砌结构开展现场试验,设计了适用于大跨铁路隧道复合式衬砌的二衬拱部预制管片结构及其拼装方法,并给出了拱顶预制管片和边墙现浇衬砌之间的衔接方式与防水措施,同时总结了矿山法施工的大跨铁路隧道由拱顶预制管片和现浇边墙相结合的二次衬砌施工工艺。