目前,隧道方案已经成为长距离油气管道通过山区的一个主选方案。一般情况下这种隧道断面小,荷载条件复杂,其衬砌的受力特点与铁路、公路隧道有所区别,所以其衬砌结构设计也逐渐成为研究的热点项目。本文以“西气东输二线”油气管道隧道工程为依托,以数值模拟计算为主要研究手段,主要对以下几个方面进行了研究。(1)通过模拟不同断面形式的油气管道隧道,确定小断面隧道的合理衬砌断面形式。(2)通过对油气管道隧道整体式衬砌的断面尺寸进行调整,使之既能满足设计要求,又能降低工程造价,以期达到最优化断面。(3)通过对油气管道隧道装配式衬砌进行各种方案的装配式砌块分块设计,并且通过结合矿山法施工特点和装配式衬砌结构的特殊性,采用有限元法对采用装配式衬砌的油气管道隧道施工过程进行数值模拟,研究油气管道隧道采用装配式衬砌结构的可行性。通过对以上几个方面的研究,得出以下结论：(1)因油气管道隧道开挖断面小,其衬砌断面优先采用直墙圆弧拱形衬砌。(2)对油气管道隧道五种装配式衬砌的构件划分方案的比较,认定拱顶错缝拼装方案为最佳方案。(3)当油气管道隧道采用装配式衬砌时,需考虑初期支护和注浆压力的影响,并认为在一定范围内初期支护的设置有利于发挥围岩的自承能力,而注浆压力对于装配式砌块的受力影响不能忽视,在油气管道隧道设计中必须充分考虑。