隧道衬砌厚度不足是运营隧道的一种常见的病害,通常情况下隧道衬砌欠厚的安全隐患不会显现出来,一旦发生地震,隧道衬砌欠厚的缺陷将会给我们带来无法估量的后果。本文以重庆市彭水县新桐子岭隧道为工程依托,研究隧道在高烈度地震作用下拱顶衬砌厚度不足时的动力响应规律,研究结果可为今后地震区类似隧道工程加固处治提供依据和参考。本文主要研究内容及成果如下:1、通过收集渝东南地区的运营隧道相关资料,对隧道衬砌厚度不足的情况进行统计与分析。结果表明,拱顶位置是隧道衬砌厚度不足缺陷中最常出现的部位,拱顶位置最低的合格率仅为58%。2、通过对本构模型的选取、地震波的选取、地震波的时频分析以及基线校正处理等问题的研究,确定有限元软件动力计算输入初始条件的合理方法,为后续研究奠定基础。3、利用数值模拟法分析地震作用下不同埋深、拱顶衬砌不同欠厚程度及拱顶衬砌不同欠厚范围时隧道衬砌的受力性状,得到了隧道衬砌结构动力响应规律。结果表明:隧道埋深12D(隧道洞径)为一个界限值,埋深小于12D时,随着埋深的增加,衬砌承受的应力越大,埋深超过12D后,衬砌承受的应力趋于稳定;拱顶衬砌厚度欠厚只对拱顶位置有较大的影响,随着拱顶衬砌厚度的减少,衬砌承受的应力越大、安全系数越小;隧道拱顶衬砌欠厚范围从0°增加到30°时,衬砌上各监测点的第一主应力逐渐增大,安全系数逐渐减小,隧道拱顶衬砌欠厚范围从30°增加到60°时,衬砌上各监测点的第一主应力逐渐减小,安全系数逐渐增大。4、当拱顶衬砌厚度为设计厚度的五分之一,埋深为10D、12D、14D时,拱顶衬砌的安全系数小于铁路隧道设计规范中安全系数的最小值,此时衬砌在地震作用下会发生破坏。