随着城市基础建设的不断发展,地铁隧道某些区段不得不穿越土石混合回填区,使隧道的施工过程和长期运营特别是地震作用下的稳定性都存在较大的安全隐患。本文以重庆轨道交通10号线二期兰花路站至南湖站区间隧道为工程依托,采用振动台试验和数值模拟相结合的方法,揭示了土石混合深回填区桩承式小净距隧道的地震动力响应规律。主要研究内容和成果如下:（1）根据振动台参数和工程尺度确定试验相似比,通过三轴试验确定土石混合体及注浆体相似材料的最佳配比;采用有机玻璃作为隧道-桩结构的相似材料并通过抗弯刚度换算模型结构尺寸;选取具有代表性的Kobe波、卧龙波和正弦波作为输入波,设计试验具体方案并开展振动台试验。（2）根据试验结果分析土石混合体地层和隧道-桩结构的动力响应。结果表明:在水平地震作用下,土石混合体地层水平加速度响应存在显著的放大效应和趋表效应。但当输入地震波峰值增大至0.6 g时,土石混合体地层上部的加速度响应不再显著增大而是趋于“饱和”;土石混合体及其注浆体地层的加速度放大系数随输入加速度峰值的增加逐渐减小;隧道-桩结构对其高度范围内和轴线上方地层的加速度响应具有削弱作用;隧道Y方向的应变和弯矩峰值呈倒“V”形分布特征;试验中地表最大沉降为0.5～1cm,隧道-桩结构会有效减少地表沉降。（3）根据振动台试验的尺寸和参数建立三维数值仿真模型,将模拟结果与试验结果对比分析,并得出以下结论:数值模拟中土石混合体地层非线性显著增强的临界点早于模型试验;小净距隧道左右两洞最大拉应力、剪应力呈“X”形分布,X方向的应变和弯矩峰值呈“X”形分布;Y方向的应变和弯矩峰值呈倒“V”形分布;地层和结构的水平位移随高度的增加而增大;随输入加速度峰值的不断增大,地层的竖向位移不断增大,而隧道-桩结构对竖向位移的削弱作用越来越小。（4）根据实际工程尺度和材料参数,建立三维数值模型并进行非线性时程分析,揭示深回填区桩承式群洞隧道的地震动力响应规律。主要结论有:在Kobe波和卧龙波的作用下,三洞隧道横截面上X方向的弯矩均呈“X”形分布,Y方向的弯矩呈倒“V”形分布,最大拉应力和剪应力呈“X”形分布。4/5桩长处与土石混合体和砂岩地层交界处的桩身弯矩值最大;小净距隧道左中右洞的动力响应会相互影响;隧道-桩结构的水平位移随高度增加而逐渐增大且增大的趋势逐渐平缓;在地震作用下隧道衬砌的主要破坏形式为拉剪破坏;注浆能有效减少土石混合体地层的塑性变形以及同一高度土层的水平位移和注浆圈上方土层的竖向位移。