在隧道的全生命周期中,运营期的安全风险较大,隧道结构会出现各种缺陷病害问题,不仅会缩短隧道的使用寿命,给隧道结构维修养护单位带来困扰,而且会影响行车安全,造成一定的经济损失甚至人员伤亡,隧道的服役状态感知对维修管养作用重大。因此,开展运营隧道结构服役性能评估具有重要意义。本文基于贝叶斯网络方法构建了运营隧道结构服役性能评估模型,结合评估结果,针对损伤概率较大的隧道进行检测,通过改进的层次分析法确定了隧道重点检测指标模型和检测方法打分计算公式,并将模型应用于兰新铁路张家庄隧道工程案例中。主要研究内容如下:（1）调研近年来国内外发生的隧道事故案例,研究围岩失稳、衬砌损伤、渗漏水以及基底劣化等影响隧道结构服役性能的事故成因机理,总结事故案例的孕灾环境、触发条件及演化机制。（2）结合事故成因机理分析,基于改进的TOPSIS方法筛选确定风险指标,并进行致灾等级划分;基于因果图修正法和贝叶斯网络方法构建风险指标-服役性能结构模型,基于损伤和未损伤隧道数据集对结构模型进行参数学习和验证测试,构建具有普适性的运营隧道结构服役性能评估模型。（3）基于评估模型确定隧道重点检测指标,调研隧道表观状态、内部状态以及几何形态的检测技术和方法。结合检测精度、检测速度、适用性和经济性四个指标,综合运用改进的层次分析法、调查问卷以及数理统计法,提出隧道检测方法选取标准与计算公式,形成具有普适性检测方法优选体系。（4）将运营隧道结构服役性能评估模型和检测方法优选体系应用于隧道案例中,对隧道多个断面的服役性能进行评估,并将评估结果与实际情况对比,验证贝叶斯网络评估模型的可行性。基于改进的层次分析法计算出各重点检测指标的权重,初步制定多个检测方案,计算各检测方案的得分并利用标准进行校核,优选检测方法,为隧道的养修决策提供理论与技术支持。