摘要：为研究40°斜穿地裂缝分段式马蹄形衬砌结构受地裂缝影响的变形破坏模式、特殊变形缝的三维变形特征，从西安地铁隧道工程背景和西安地裂缝地质环境出发，根据相似理论设计分段式马蹄形隧道衬砌结构40°斜穿地裂缝的物理模型试验。模型顶面土体沉降、结构底部土压力分布、变形缝三维变形特征表明：分段式马蹄形隧道衬砌结构40°斜穿地裂缝时其破坏模式为顺变形缝发生整体剪切变形破坏，变形缝发生垂直位错、轴向拉伸、水平偏移三维变形分量，管段结构混凝土没有破坏；变形缝拱项处的三维变形分量均分别大于其拱底的，且其分布规律基本一致；上盘侧变形缝垂直位错大于下盘侧，其轴向拉伸变化不大，水平偏移主要发生在地裂缝处，变形缝垂直位错从下盘端部向上盘逐渐增加；根据相似理论推算，原型结构在地裂缝上盘下降90cm时，5处变形缝最大总垂直位错量达72cm，最大总轴向拉伸量达34．5cm，最大总水平偏移量达32cm。

关键词：隧道工程 分段式马蹄形隧道 特殊变形缝 试验研究 地裂缝 

单位：长安大学建筑工程学院 陕西西安710061 长安大学地质工程与测绘学院 陕西西安710054