随着铁路“十三五”规划的不断实施，西部地区涌现了大量隧道工程，隧道掘进过程中难免会遇到断层破碎带，尤其在地震作用下跨活动断层隧道衬砌结构更易遭受破坏，因此开展山岭隧道跨断层破碎带地震动力响应规律及抗减震措施研究至关重要。本文以孔塘拉隧道为依托工程，利用FLAC3D有限差分软件，研究了地震作用下跨断层破碎带隧道地震动力响应基本规律，分析了地震发生时活动断层错动对隧道结构的影响，并探讨了不同抗震措施的抗震效果，研究成果具有一定的理论价值和实际工程意义，主要研究内容和成果如下：
　　（1）开展了跨断层隧道三维地震动力数值模拟。结果表明断层破碎带对隧道衬砌结构加速度、应力、内力有显著地放大作用，以最大拉应力角度分析得出断层破碎带衬砌结构最不利位置为拱脚，在抗震设防中应重点考虑；研究了不同破碎带倾角下隧道结构动力响应规律，随断层破碎带倾角由90°减小到30°,衬砌安全系数逐渐减小，提出了断层倾角为30°、50°、70°、90°的抗震设防范围。
　　（2）通过在模型底部施加速度边界研究了正断层错动形式下衬砌结构的动力响应规律。结果表明不同断层错率下，隧道结构主要受拉应力控制，其拱腰、拱脚是危险部位，隧道抗错中应重点考虑；研究了不同注浆加固范围的抗错效果，结果表明，当注浆范围为5m时，衬砌结构已趋于安全。
　　（3）设置不同材料参数泡沫混凝土减震层的抗震措施，研究了不同密度、弹模泡沫混凝土减震层的减震效果。结果表明，设置轻质、低弹模泡沫混凝土减震层后，衬砌结构主应力大幅度减小，安全系数大幅度提升，随着质量、弹模的降低，减震效果逐渐提升。
　　（4）采用地震动和断层错动综合加载的方式模拟了地震作用下穿越活动断层隧道的变形和受力特征，并且同时采用了具有抗错效果效果和减震效果的“刚柔并济”抗震手段来分析其抗震效果。得到断层附近位置的隧道结构变形主要受断层错动控制，距断层较远处隧道结构变形主要受到地震作用控制；设置联合抗震措施后，衬砌结构主应力大幅度降低，验证该抗震措施是合理有效的。