我国境内的板内构造复杂而活跃,导致我国尤其是台湾省等东部沿海地区和四川、西藏等西部地区地震频发、断层密布。相对地,我国已成为世界上交通隧道建设数量最多、规模最大、发展最快的国家。尤其是随着隧线比高达83%的川藏铁路雅安-林芝段的设计动工,许多隧道工程都位于震源断层场地区域。历史上已有许多案例证明穿越活动断层隧道在断层错动下将产生严重的震害。因此活动断层的错动对于穿越断层隧道结构有着不可忽视的安全隐患。本文建立穿越逆断层隧道在逆断层粘滑错动下的隧道结构荷载模型并基于玄武岩纤维混凝土研究隧道“衬砌节段设计”的抗活动断层位错效果,开展工作如下:（1）建立一条正向穿越逆断层的矿山法隧道三维数值模型,据此分析隧道在逆断层错动下的变形与受力形式,得到断层错动时隧道受到围岩的荷载大小及分布,将该问题简化为平面应力问题并建立活动断层作用下隧道结构荷载模式。推导任意荷载作用下平面梁的应力函数,引入激励函数拟合隧道所受荷载,利用Matlab编程计算得到断层荷载作用下隧道的弹性力学解,并与数值模型结果验证。根据应力函数确定活动断层错动对隧道的影响范围并以此作为抗断层位错设防段长度,为（4）中的研究做准备。（2）在（1）中建立的穿越活动断层的公路隧道三维有限元模型的基础上,引入扩展有限元理论以分析两种地层条件中逆断层作用下隧道衬砌的力学行为和开裂情况。详细调研并介绍了在隧道工程中实际应用的抗断层位错措施——“铰接设计”,并基于其思想提出了隧道“衬砌节段设计”。（3）基于纤维体积率法制作5种不同掺量的玄武岩纤维混凝土（BFRC）标准立方体试件。对试件取样并进行电镜扫描试验,分析BFRC在微观结构以及玄武岩纤维与水泥基体间的结合情况。再对立方体试件进行单轴抗压试验以及劈拉试验,从而得出不同掺量下5种BFRC的抗压强度及抗拉强度。综合考虑材料强度、破坏特征等材料特性,确定体积比0.5%为BFRC的最优纤维掺量,其抗拉强度为4.25MPa,抗压强度为43.33MPa。测得该掺量下的BFRC的弹性模量和泊松比分别为26900 MPa和0.18。（4）按照（1）中得出的抗断层位错设防段长度,并确定了“衬砌节段设计”中衬砌节段长度、相邻两衬砌节段间距等关键参数,研究结果显示,0.5%BFRC衬砌节段隧道在2种地层条件的逆断层错动下均能够有效降低隧道裂缝长度、宽度（最高降低量分别为36.59%和16.92%）,并减小裂缝影响范围。