本文以广州增从高速公路田螺山隧道为研究对象,以现场施工监控量测数据为依据,建立了隧道围岩参数反分析和围岩稳定性分析模型,并将之应用于实际工程中。本文主要研究内容与成果有:1、在详细收集田螺山隧道资料的基础上,合理制定了隧道施工监控量测的技术方案,通过对拱顶下沉和周边收敛的监控量测数据进行回归分析和统计分析,分析了围岩变形随时间以及空间变化的特点,预测了围岩的变形趋势,为二次衬砌提供了合理的施工时机;2、根据BP神经网络和遗传算法的基本原理,用遗传算法对BP神经网络的权值和阈值进行了优化设计,以MATLAB 7.0和GAOT工具箱为基础,建立了用于隧道围岩参数反分析的GA-BP神经网络模型,采用FLAC3D计算软件对隧道进行了正演问题的求解,采用正交设计方法建立反演参数的训练样本,用GA-BP神经网络方法反演计算了隧道的围岩参数;3、根据FLAC3D软件的基本特点和隧道施工过程的力学原理,建立了基于FLAC3D的三维隧道开挖计算分析模型,将反演的参数结果代入该数值模型中,计算得到了围岩及隧道衬砌各个阶段的受力变化情况,从力学角度分析了围岩及隧道支护结构在施工开挖过程中的稳定性问题,并与监控量测结果进行了对比分析,为相关隧道工程设计、施工和监控量测提供了参考。