铁路隧道为永久性建筑物，为保证隧道适应长期运营的需要，隧道应做衬砌，而且，在衬砌的形式选择中应考虑其经济性与合理性。单层衬砌是上世纪70年代发展起来的一种新型隧道支护体系，与复合式衬砌比较，最显著的特点就是在支护层间取消了防水板，层间可以充分传递剪力，其力学动态是一体的。目前，采用单层衬砌做隧道永久支护的国家很多，如挪威、德国、芬兰、法国、南非、巴西、日本、中国等国，可以看出，单层衬砌在国内外已经有了广泛的应用，但在结构受力机理、防水性能、衬砌表面平整度等方面尚需进一步研究。本论文以山岭隧道单层衬砌施工过程中所进行的现场量测工作为基础，从量测理论、量测规划、量测信息处理及其反馈等几个方面进行研究。根据现场所获取的各种量测信息，重点是对净空收敛位移信息、接触压力信息、混凝土应变信息进行统计分析，依照各种经验方法和极限应变准则，并结合有限元计算进行综合反馈，把握山岭隧道单层衬砌采用全断面的新奥法施工时围岩-支护体系的变形和受力变化规律，确定合理的支护参数和支护时机，研究了围岩-支护体系的稳定性，在确保施工安全的基础上追求工程的经济性。研究表明：在同等程度荷载条件下，单层衬砌比复合式衬砌产生的內力要小，所以可适当减薄衬砌厚度，同时也减少了开挖量和衬砌圬工量，节约投资；取消了防水板，取而代之的是耐水性很好的防水混凝土喷层，施工操作方便，可保证防水质量，有利于缩短工期。所以对单层衬砌的深入研究不仅有很高的理论价值，而且在工程实践中也可创造巨大的经济效益。