随着隧道工程的大量建设,隧道施工过程中的安全问题得到了越来越多的重视,由于地质情况的复杂性及各种因素的影响,使得隧道的施工建设过程中经常性的会出现一些安全事故,轻则带来一些经济损失,重则造成人命事故。为了减少这类安全事故的发生,首先需要做的就是在隧道开挖前弄清楚前方地质的情况(尤其是不良地质体的分布情况),其次重点加大在隧道开挖过程中的监控量测工作,并及时对相关的数据进行处理,并从中提取及利用好能够指导下一步施工作业的有用信息。本文是以温州洞头县新垄隧道为研究背景,采用目前比较有效的探测及检测手段对其施工的整个过程进行时时的监测,并在实测数据的基础上,借助于相关理论和有限元软件做进一步的分析,为隧道施工的安全性预防及控制提供比较有价值的参考数据。主要的研究内容如下:(1)在进行隧道的开挖作业之前,采用了超前地址预报技术对掌子面前方的围岩进行了探测。本文详细阐述了地质雷达波的传播机理以及通过雷达波反射图像来辨识不同地质段尤其是不良地质体的技术要点,并结合实际工程中的检测情况进行了相关说明。最后在设计阶段原有勘察资料的基础上,结合地质雷达的探测结果和掌子面处的围岩情况对设计阶段探测的围岩级别做了修正,通过与施工过程中采用传统围岩判别方法得到的围岩级别情况进行对比发现,修正后的围岩级别更加准确。(2)监控量测数据是围岩变形情况的一个反应,本文以实际工程中的检测数据为基础,统计和分析了隧道围岩与支护在不同条件因素作用下(围岩分级、开挖工序以及隧道埋藏深度不同等因素)的变形规律,然后采用回归分析方法得到了代表隧道变形稳定时的变形量,并在考虑了空间效应后得到围岩变形的全位移值,以此总变形值为基础信息来进行位移反分析得到的相关参数会更加贴合实际情况。(3)本文建立了弹性介质反分析模型,并结合黄金分割法和ABAQUS有限元软件来实现了参数的反分析,并且对反分析的过程进行了详细的阐述,且得到了反分析结果围岩的侧向压力系数以及围岩的等效弹性模量,并对其进行了验证分析。(4)在上述反演参数的基础上,结合ABAQUS软件对新垄隧道不同埋深、不同施工步序情况下的开挖过程进行了正演数值模拟模拟,尤其是对新垄隧道下穿九亭中心粮库的地段进行了数值模拟分析,以此来预测分析下穿过程对九亭中心粮库产生影响的程度。