随着我国基础交通设施的快速发展,铁路与公路隧道的数量不断增长;而我国又是地震较多的国家,由于地震引起的隧道破坏不胜枚举。在针对各类震害的抗震设计与性能的研究中,隧道围岩松动圈的范围及其判定、松动圈对支护结构的效应显得尤为重要,这些因素共同决定了抗震设计的使用方法和原则、材料的使用、结构类型的选择等众多方面。本文主要利用FLAC3D有限差分软件,分别研究处于地震多发地区的未形成松动圈与已形成松动圈的既建成隧道,在地震动作用下的动力响应规律。首先探究隧道围岩在地震荷载作用下的塑性区及松动圈的发育情况,进一步提出松动圈的扩展规律。其次,在地震荷载作用下,观测隧道围岩内各方向预设监测点的加速度时程曲线,对比不同地震烈度下开挖隧道前后各监测点的加速度响应时程曲线,由此判定不同烈度的地震动输入对围岩松动圈发育范围大小的影响情况,并将松动区的范围与塑性区的范围进行对比分析。最后,根据已发育的松动圈厚度及围岩约束力的不同,探究隧道围岩松动圈对衬砌结构的垫层效应;同时考虑松动圈作为自重荷载时对支护结构的附加应力,对比分析松动圈分别作为垫层与自重荷载时的支护结构的应力值。