管片加載試驗液壓系統(tǒng)包括塊間、環(huán)間接頭力學性能、足尺單環(huán)加載、足尺三環(huán)加載試驗三部分，針對單層襯砌深隧內(nèi)外高壓反復作用、超深覆土下隧道結(jié)構(gòu)-土體耦合作用等關(guān)鍵難題，結(jié)合多種工況驗證管片結(jié)構(gòu)設(shè)計安全性，研究了管片結(jié)構(gòu)的施工和地層適應(yīng)性以及極限破壞特征，并重點增加了蓄排水反復加載循環(huán)試驗。

管片加載試驗液壓系統(tǒng)采用45個加載點位拉、壓組合加載方式，實現(xiàn)了荷載分布與設(shè)計模型一致的軸對稱分布，隧道縱向采用15個加載點模擬盾構(gòu)推力和環(huán)間預應(yīng)力。監(jiān)測液壓系統(tǒng)共埋設(shè)測量元件1040個，采用三維激光掃描儀全面監(jiān)測管片結(jié)構(gòu)的位移、變形，獲取的數(shù)據(jù)量是傳統(tǒng)位移計的數(shù)萬倍；采用雙目DIC數(shù)字照相技術(shù)等無接觸測試手段實時監(jiān)測裂縫開展。鑒于地層抗力對于有內(nèi)壓隧道的作用要遠高于普通隧道襯砌，本次試驗除了傳統(tǒng)的荷載-結(jié)構(gòu)模型之外，還首次研發(fā)了模擬“土彈簧”的自適應(yīng)地層抗力加載系統(tǒng)，可以實現(xiàn)不同抗力系數(shù)地層結(jié)構(gòu)模型的驗證。