随着我国铁路、公路等交通工程建设的快速发展,铁路、公路隧道的数量迅速攀升。但是己运营隧道己经暴露出或多或少的病害,其中衬砌背后空洞是隧道病害中最普遍的现象之一。本文主要研究处于地震多发地区且衬砌背后出现了大量空洞的己运营隧道,在地震荷载作用下的动力响应规律,进而,对隧道加固方案进行研究。首先对衬砌背后空洞位置、径向大小、环向大小、轴向大小,围岩级别,隧道埋深等参数对隧道抗震的影响开展研究。本文通过衬砌结构的加速度响应、应力响应、内力响应来反映地震过程中空洞对隧道地震动力响应影响。其次,对各影响因素进行敏感性分析,对比得出对隧道衬砌结构影响最大因素。最后对空洞隧道进行加固,本文设计了四种加固方案:注浆加固、注浆+锚杆加固、注浆+内衬加固、注浆+锚杆+内衬加固,对比四种加固方案效果进而选出最优加固方案。