随着城市化的迅猛发展,沿江城市的越江公路交通得到了重视和发展,越江公路隧道有着不影响通航、不受恶劣天气影响、对环境扰动小等优势,正在逐步成为跨江城市越江交通的主要形式。运营期内,隧道会对周围土体产生热传导与振动等持续性扰动行为,本文综合运用现场实测和数值分析对隧道周围土体的热响应以及下卧砂土层的动力特性开展了研究,并取得了以下成果。首先,对隧道沿线六个监测环的管片温度进行了长期观测,揭示出南京长江隧道管片温度的年变化规律。建立了越江隧道的浅埋段三维有限差分数值模型,利用实测的地表与管片的温度数据进行热传导模拟,并将模拟结果与浅层地温场实测结果进行对比,验证了数值模型的可靠性,进一步对隧道周围土体温度场不同时空条件下的变化规律进行了分析。其次,采用二维颗粒流方法,建立了隧道下卧层砂土的离散元数值试样,通过与室内试验的对比,标定了试样的细观参数,模拟了固结排水条件下砂土在循环等应力荷载作用下的剪切试验,分析了固结方式、平均应力、动应力水平等因素对其动力特性的影响,并从细观组构参量(配位数和颗粒间接触力)的空间分布和变化规律上对加载过程中的宏观动力特性做出了解释。