随着我国隧道工程大量地修建,穿越断层等不良复杂地质地段的现象屡见不鲜。爆破开挖必然会对隧道围岩产生振动效应,造成不同程度的损伤破坏,导致断层围岩发生大变形和强振动,严重影响隧道的施工进度及安全修建。目前,断层区域隧道钻爆开挖下围岩施工力学行为的研究,已成为隧道工程领域的热点课题之一。针对上述问题,本文作者提出了断层区域隧道围岩爆破开挖下的动力响应分析及注浆方案优化这一研究课题,以深圳市葵坝路隧道为依托工程,在已有研究成果的基础上,进行了深入系统的研究。首先,分析断层的形成机制及其对隧道稳定性的影响,在此基础上,阐述了岩体爆破控制原理,为断层隧道在爆破振动作用下的动力响应分析奠定了理论基础。其次,基于相关爆破理论与工程经验,进行隧道爆破方案设计,通过设计和理论总装药量进行对比,验证了爆破设计方案的合理性,根据半理论半经验公式,计算并修正所得爆破荷载,使其满足冲击波波形的基本特征,最终将所求得的爆破荷载添加至有限元模型内,较好的实现了爆破荷载在隧道开挖中的模拟。运用ANSYS/LS-DYNA有限元软件,对断层区域隧道的爆破开挖过程进行三维数值模拟,分析不同倾角及位置下断层对隧道围岩动力响应的影响,得到断层隧道爆破作用下的最不利位置及其工况条件,判定爆破振动影响范围,指出隧道边墙与断层之间的最小安全距离,可以为断层隧道稳定性的研究提供依据,且为类似隧道工程的设计与施工提供参考。根据葵坝路隧道断层围岩的力学性质,提出了不同的注浆加固方案,通过未注浆与不同注浆范围方案进行数值分析,得到了适合于本工程的最优注浆范围,也验证了预注浆处理能有效控制断层围岩的动力响应,可为类似隧道工程注浆方案的优化设计提供借鉴。本文立足于学科前沿,采用了先进的数值计算方法与分析手段,开展了断层隧道的动力响应分析及其注浆方案优化的研究,所做研究工作具有较高的工程应用价值,为系统地进行断层隧道爆破开挖提供了一种有效地分析手段。