在我国，活动断层广泛发育。对于跨活动断层隧道而言，断层错动引起的永久变形通常会对其造成张拉、扭剪、弯曲破坏，严重者甚至会造成大幅度错台或整体坍塌，例如在2022年1月8月青海门源6.9级地震中，断层错动致使大梁隧道严重错位。因此，有必要关注断层错动下隧道响应，以期指导隧道抗错断设计。

研究断层错动下隧道响应的方法主要有震后调查、理论解析、数值计算和模型试验，其中后两者应用得最为广泛。在数值计算方面，众多学者研究了断层错动量、宽度、倾角、位错形式等因素对隧道力学响应的影响，但关于错动面接触特性、错动位置的研究还鲜有报道。针对此现状，中国科学院武汉岩土力学研究所施工过程力学组基于新疆乌尉高速天山胜利隧道跨博-阿断裂段，通过数值计算方法研究了博-阿断裂错动下隧道力学响应特征，并揭示了错动面摩擦系数、错动位置的影响，完善了该研究领域。在模型试验方面，隧道衬砌混凝土常采用石膏或其混合料模拟，测试其力学性能时，一般采用标准圆柱样（高100mm、直径50mm），但根据我国相关混凝土规范，应采用立方体和棱柱体试样来测量力学参数。不同尺寸试样的力学参数是不同的，基于此，施工过程力学组通过正交实验研制出一种物理力学参数变化范围大、压拉比符合原型混凝土的衬砌相似材料，研究了圆柱体试样与立方体/棱柱体试样的力学参数间的关系，并为天山胜利隧道配制了相应的衬砌相似材料，可为模型试验中衬砌相似材料的配制提供指导。

上述研究获得了国家自然科学基金项目（51991393、52079134）的资助，成果发表于Environmental Earth Sciences、Engineering Failure Analysis等期刊。

论文链接1：https://doi.org/10.1007/s12665-023-10975-3

论文链接2：https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2023.107456

图1 三维数值计算模型

图2 正方体/棱柱体试样破坏图

图3 圆柱体试样破坏图