管片加載試驗液壓系統包括塊間、環間接頭力學性能、足尺單環加載、足尺三環加載試驗三部分，針對單層襯砌深隧內外高壓反復作用、超深覆土下隧道結構-土體耦合作用等關鍵難題，結合多種工況驗證管片結構設計安全性，研究了管片結構的施工和地層適應性以及極限破壞特征，并重點增加了蓄排水反復加載循環試驗。

管片加載試驗液壓系統采用45個加載點位拉、壓組合加載方式，實現了荷載分布與設計模型一致的軸對稱分布，隧道縱向采用15個加載點模擬盾構推力和環間預應力。監測液壓系統共埋設測量元件1040個，采用三維激光掃描儀全面監測管片結構的位移、變形，獲取的數據量是傳統位移計的數萬倍；采用雙目DIC數字照相技術等無接觸測試手段實時監測裂縫開展。鑒于地層抗力對于有內壓隧道的作用要遠高于普通隧道襯砌，本次試驗除了傳統的荷載-結構模型之外，還首次研發了模擬“土彈簧”的自適應地層抗力加載系統，可以實現不同抗力系數地層結構模型的驗證。