近年来,为拓展城市空间,地下空间的发展日益受到重视。我国是世界上的多地震国家之一,地下结构在地震时的安全问题对于人民生命财产的保障以及城市生活的正常运行有极为重要的意义。国内外对于隧道穿越断层带的研究已经比较深入,而当遇到活动性断层时往往采用绕避方案,无法绕避时的隧道方案也没有形成系统的隧道设计与施工对策,故该方面的研究十分有必要性。目前隧道及地下工程抗减震问题基本的研究方法主要有:理论分析、模型试验和原型观测。总结国内外穿越活动断层隧道工程成熟的设计经验,隧道工程抗断防护设计可以归纳为超挖设计和设计柔性连接设计两大类。本文主要以敦煌-格尔木单线铁路隧道为载体,把其中的阔克萨隧道作为主要研究对象,进行了两组模型试验的仿真模拟:只使用减震缝、使用减震缝和减震层结合。试验内容涵盖了试验模型箱的制作、相似材料的筛选和制作、试验测试元件的准备和数据采集系统的调试、具体的试验过程、试验后二次衬砌破坏情况的记录、试验数据的处理对比等内容。得到隧道穿越活动性断层时粘滑错动下二次衬砌的破坏情况和破坏规律,对减震层、减震缝和两者组合的减震效果进行对比和评估,得出最佳减震措施。