国家经济和社会持续发展以及人们日益增长的美好生活需求,极大地推动了我国城市轨道交通建设发展。地震作用导致土体发生液化,往往会对可液化地层中的盾构隧道产生巨大的危害与破坏作用,因此其抗震问题已经成为城市工程抗震和防震减灾研究的重要组成课题。本文以福州市轨道交通5号线农-洪区间隧道为工程背景,开展小型振动台模型试验研究闽江砂土的液化特性及其影响因素;并通过数值模拟分析,验证Finn液化本构模型及参数的适用性。进一步地,在FLAC3D6.0数值平台上开展可液化砂土场地及其可液化场地中盾构隧道的地震动态响应,得到主要结论如下:1)通过土工试验测得闽江砂土的土粒比重为2.60,相对密实度为0.439,并得到其颗粒级配曲线,判定其为级配不良砂土。2)开展闽江砂土液化的小型振动台模型试验,砂土液化时出现冒水流砂、表面沉降等液化现象,再根据试验数据分析其液化效应。通过与数值模拟结果对比,验证了Finn模型适用于闽江砂土液化分析数值模拟以及闽江砂土物理力学参数的正确性;并进一步开展砂土液化影响因素分析的小型振动台模型试验,认为砂土液化程度与输入正弦波的振幅与砂土饱和度呈正相关关系,输入正弦波的频率对其则无显著影响。3)开展闽江砂土地层液化数值模拟,结果表明闽江砂土地层在地震作用下发生轻微液化;其液化程度与初始应力、相对密度均呈负相关关系,与地震动强度呈正相关关系,与砂土内摩擦角无显著关系。4)进一步开展可液化砂土场地中盾构隧道地震动态响应数值模拟,由结果可知:地震荷载作用下,盾构隧道周围砂土发生液化,且液化程度较无隧道结构的砂土场地更为严重;基于正交试验设计的数值模拟研究盾构隧道地震动态响应影响因素,结果表明,隧道周围砂土液化效应与地震动强度呈正相关关系,与隧道埋深、砂土相对密实度呈负相关关系;隧道衬砌内力与隧道埋深、地震动强度呈正相关关系,与砂土相对密实度、管片刚度折减系数呈负相关关系;隧道整体上浮效应与隧道埋深呈负相关关系,与砂土相对密实度、地震动强度呈正相关关系。