20世纪末的两次大地震——1995年日本阪神地震和1999年中国台湾集集地震，均造成了大量的隧道与地下工程不同程度的震害，打破了“地下围岩振动加速度小于地面，围岩有足够的刚度保持隧道形状不变，隧道具有较好抗震性能”的传统观念。2008年5月12日四川省龙门山断裂带发生的Ms 8.0级汶川地震，造成了大量山岭隧道的严重震害，如隧道仰坡崩塌掩埋洞口、滚落石砸坏洞门、衬砌开裂错位、底板隆起、初支扭曲变形等；特别是位于震中附近的龙溪隧道，共有5处大型地震坍方，以及拱顶二衬素混凝土整体塌落长度达100余米，隧道二衬纵横向、斜向和环向裂缝更是极为普遍。这些惨烈的地震破坏给国家带来了巨大的经济损失，也引起了研究人员和工程建设者们对隧道与地下工程的震害及抗震问题的迫切关注。
随着我国西部大开发战略的实施，一方面，大量的公路、铁路和水电隧道相继修建；另一方面，受地球板块构造运动控制，青藏高原在隆起。在这一地球动力背景和地质构造格架下，西部地区的基础建设过程中遇到大量在活断层附近和高烈度地震区修建隧道工程的问题。例如，川藏铁路、川藏公路穿越的大量活动断裂带(如康定-磨西断裂、大渡河断裂、龙门山断裂、保新厂-凰仪断裂和金坪断裂等)的区域地震烈度达Ⅷ度；南水北调中线工程中穿越黄河的区域也位于高烈度地震区。在高烈度地震区或活断层附近修建隧道与地下工程是否安全？隧道在强烈地震作用下的动力响应有何规律？在这种情况下如何进行抗防震措施设计？这些都是必须要解答的关键问题，缺乏科学合理的隧道与地下工程的抗减震设计成为制约高烈度地震区隧道工程的瓶颈。
本书主要内容如下：
第一篇是山岭隧道震害与地震波动理论解析，共有 3 章，主要阐明了强震区山岭隧道震害特征、影响因素，总结“ 5 · 12 ”汶川地震后山岭隧道震害给予隧道抗震的重要启示；系统研究了龙溪隧道洞口段的地震动力响应及震害机理；基于地震波动理论，推导出岩土介质中，在 SV 波和瑞利 ( Rayleigh ) 波作用下，单洞、双洞圆形隧道衬砌的应力级数解及存在不平整界面的应力级数解。
第二篇是山岭隧道地震动力响应的模型试验与数值模拟，共有 4 章，主要依托高烈度地震区构造复杂地带的典型山岭隧道开展大型三维振动台模型试验及数值模拟研究，提出了一套将预制与现浇相结合，按照围岩产状，分层、分次、分部分的制模技术与方法；揭示了隧道围岩与支护结构的地震动力响应规律及震害机理，发现了隧道动力响应最不利的地震波入射方向、隧道结构放大效应、隧道洞口抗震设防范围及偏压隧道动力响应差异性等一系列突破性的隧道动力响应规律成果，为山岭隧道的抗减震设计提供重要依据。
第三篇是山岭隧道抗减震模式及断层破碎带应用，共有 3 章，主要论述了山岭隧道抗减震技术与方法，结合不同抗减震措施的振动台试验和数值模拟研究，提出了基于岩土体与隧道结构联合响应的隧道抗减震设计原理与方法，建立了隧道地震设防的两个新原则及抗减震模式；阐明了不同形式断层破碎带对隧道地震动力响应的影响规律、抗震设防范围以及综合抗减震措施效果等；给出了我国西部高烈度地震区典型的三条高速公路隧道抗减震设计理念与具体措施应用案例，以帮助读者更好地理解和应用。
本书可为从事地质灾害防治与地震动力研究的科研人员、博硕士研究生提供很好的研究范本，可为相关行业隧道与地下地质工程相关专业人员的学习与培训提供重要参考。
本文节选自《山岭隧道地震动力响应级抗减震》
本书编辑：莫永国
本文编辑：罗莉
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