随着我国经济的快速发展，交通需求的不断激增，对原有公路的改扩建成为现今缓解交通通行能力不足的一个重要工程措施，而公路隧道由于其自身特殊的性质，开展公路隧道改扩建的研究具有十分重要的实用价值。本文依托浙江海中洲隧道改扩建工程，选择了3种不同施工工况，通过模型试验、数值仿真计算等手段对隧道扩建施工力学行为进行试验研究与理论分析。具体的研究成果有：1.对各个施工工况，进行模型试验研究与数值模拟分析，归纳总结扩建施工中的围岩、新旧衬砌的受力变形规律；2.对比分析新建隧道与扩建隧道施工，总结扩建施工的注意事项；3.对扩建施工原有衬砌力学行为进行研究分析，认识到原有衬砌在隧道扩建中的作用；4.新建隧道施工中的空间效应同样适用于扩建隧道施工，并对比分析各自的特点，归纳总结空间效应影响范围。