伴随着改革开放我国经济建设的高速发展,交通基础设施建设规模不断增大,在交通基建领域出现了越来越多的浅埋偏压地下工程,在山岭隧道、城市隧道与水电站地下厂房等工程表现得尤为突出。在当前已取得的不多的地下结构地震研究成果中,绝大部分集中在地下结构的地震动力响应特性与抗震性能等方面,对于怎样减小地震对地下工程结构的动力作用,特别是在通过设置减震层来减小地震对地下结构的作用方面取得的研究成果还十分稀少,目前国内外文献还鲜见有减震层应用于实际工程的报道。因此,开展浅埋偏压隧道减震层地震动力特性与减震机理研究,对于弄清浅埋偏压隧道的地震反应机理、破坏模式与减震机制,减轻地震作用,减小工程修复工作量,提升地震安全性都具有重要意义。故本文通过振动台模型试验,探讨含橡胶减震层的浅埋偏压隧道在地震作用下的动力响应规律及破坏机理,研究橡胶减震层的减震效果,并通过数值模拟与振动台模型试验相结合对橡胶减震层的参数进行优化。本文以国家自然科学基金项目“含地下洞室（群）岩石边坡地震灾变行为与抗震性能评价”（编号:51204125）为依托,根据相似理论和浅埋偏压隧道判别准则,完成了一组几何相似比为1:20有无橡胶减震层的浅埋偏压隧道的振动台模型试验,基于振动台试验结果分析了橡胶减震层的减震效果,并采用MIDAS-GTS/NX数值分析方法对橡胶减震层的参数进行了优化。研究的内容和取得的结论为:（1）橡胶减震层减震效果研究。通过制作含橡胶减震层的浅埋偏压隧道模型进行了振动台模型试验,获得了在不同工况汶川地震波作用下含橡胶减震层的浅埋偏压隧道模型的应力应变响应规律,并分析了其破坏机理。基于振动台模型试验结果,探讨了橡胶减震层的减震效果。认为橡胶减震层具有明显减弱隧道衬砌受地震动力作用的效果,拱顶处减震层在不同激振强度作用下减震效果均最好,但减震效果的发挥与隧道监测部位和激振强度有关,此外,橡胶减震层的减震效果在低烈度激振时要比高烈度激振时发挥更充分。（2）基于数值模拟的橡胶减震层厚度优化研究。采用局部加大隧道拱脚区域的减震层厚度的方式,并不能改变隧道结构在地震动力荷载作用下的固有受力状态。但在不同强度地震波作用下,隧道拱脚处水平加速度放大系数趋于不变,因此,采用增加隧道拱脚区域的减震层厚度的方式相能加大隧道拱脚区域的减震吸能储备。此外,采用局部加大左侧拱脚和右侧拱肩对应区域减震层厚度的方式,其水平和竖向加速度整体反应趋势与减震层厚度均匀布置的方式较为接近,隧道左侧拱脚和拱肩加速度放大系数较大,隧道衬砌左侧区域相较于右侧水平加速度响应略大;在竖向地震波作用下,采用局部加大左侧拱脚和右侧拱肩对应区域减震层厚度的方式,不仅能降低相应部位竖向加速度放大系数而且对隧道其余各测点的竖向加速度也有较大影响。（3）基于数值模拟的橡胶减震层弹性模量优化研究。在汶川单向地震波不同强度作用下,三种不同设置减震层弹性模量方式隧道衬砌左侧拱脚和拱肩处水平和竖向加速度放大系数相比其余各监测点大,且隧道衬砌左侧区域相较于右侧加速度响应大。随着减震层弹性模量的逐渐变化,弹性模量由E=3000Mpa变化到E=1000Mpa其隧道衬砌各监测点加速度放大系数减小幅度较大,而弹性模量由E=1000Mpa变化到E=300Mpa其隧道衬砌各监测点加速度放大系数减小幅度较小,总体而言,减震层弹性模量E=300Mpa时其减震效果最好,但减震层弹性模量的变化不能改变隧道整体水平加速度响应趋势。