随着我国经济实力的不断增强,以及国家一系列新战略新举措的实施,西部地区迎来了重大机遇。许多的高速铁路在西部铁地区修建,在接下来的十四五规划中西部地区还有大量的高速铁路正在或已经规划。西部地区高山沟谷纵横,地形复杂,在修建高速铁路的过程中需要修建大量隧道以穿越山岭,而隧道洞口段作为进出隧道的咽喉,在保障线路畅通尤其是抗震救援中起着必不可少的作用。因此,开展对黄土隧道洞口段高陡仰坡在地震动力响应下的研究就显得尤为重要。本文依托宝兰客运专线某黄土隧道为工程背景,借助Midas GTS/NX有限元软件进行数值模拟并通过振动台模型试验,对黄土隧道洞口段高陡仰坡动力响应特征进行了研究,结果表明:(1)通过数值模拟发现,仰坡坡面位移随着隧道进洞高程的增加而增大,仰坡坡面加速度随着隧道进洞高程的增加而减小。其中,在坡脚进洞时最大位移为20.26cm,最大加速度为9.92m/s~2,三分之一高程进洞时最大位移为21.13cm,最大加速度为9.27m/s~2,三分之二高程进洞时最大位移为36.74cm,最大加速度为8.38 m/s~2。(2)对模型试验破坏过程分析,可将模型试验的破坏过程分为三个阶段,试验前期,即加载工况的1～9工况,试验模型变化较小。试验中期,即模型加载工况的10～18工况,模型顶面及侧面裂缝的数量增多,裂缝的宽度增大,并向模型下部延伸,仰坡坡面有大量土块剥落。试验后期,即模型加载工况的19～29工况时,模型顶部裂缝继续扩大并向仰坡坡面倾斜,仰坡坡面产生一条“S”型滑弧,直至模型完全破坏。(3)模型内部各点的峰值加速度随着工况的加载均在逐渐增大,仰坡坡面上峰值加速度随着坡面高度的增加逐渐增大,最大值位于坡顶A25点为15.8m/s~2。隧道衬砌中最大峰值加速度位于隧道洞口段附近0～60m范围内,其中,峰值加速度和PGA放大系数的最大值出现在隧道拱顶A18点及隧道仰拱A7点。加速度时程曲线和傅里叶曲线均随仰坡高度的增加逐渐增加,且X向的加速度及幅值均比Z向大,其最大值均出现在仰坡坡顶。(4)隧道衬砌最大主应力值及最大剪切应力值均随距隧道洞口段的距离的增大呈波浪形逐渐减小,隧道衬砌最大剪切应力值均比隧道衬砌最大主应力值要大,本文选取的工况中最大主应力值出现在GK18中拱顶位置为9.5MPa,最大剪切应力值也出现在该位置为14.4MPa,约为最大主应力值的1.5倍。最大主应力值和最大剪切应力值均出现在隧道洞口附近0m～60m范围内。土压力值随距隧道洞口距离的增大而增大,不论在拱顶还是在仰拱,土压力值随着工况的不断加载在逐渐增大,就同一断面而言,隧道仰拱处的土压力值比隧道拱顶的土压力值要大,约为拱顶的1.3倍。(5)模型试验和数值模拟结果对比发现,两种结果得到的仰坡坡面加速度、隧道衬砌加速度及隧道衬砌最大主应力变化趋势基本相同,说明本文选取的参数及研究方法合理有效,研究结果对指导隧道设计施工及抗震减震具有一定的意义。