随着以公路建设为主的基础设施建设在我国的空前发展,西部地区山岭公路隧道工程数量不断增长,建设速度不断加快,但因地质条件及施工等原因,国内己建或在建的大部分公路隧道都存在不同程度的隧道病害问题。因此,在隧道施工及运营过程中对围岩与支护结构的受力状态进行分析与监测,对隧道可能出现病害的位置准确预警,在保证隧道结构安全及工程质量方面具有重要的作用。本文以云南省田心隧道为研究对象,为确保其施工及运营安全,对围岩与支护结构受力状态进行了有限元数值模拟与现场监测对比研究。主要包括以下几方面的工作：1.研究分析了隧道施工数值模拟理论及其在ANSYS中的实现。根据田心隧道工程概况,利用有限元法建立其平面应变计算模型,并采用施加虚拟支撑力逐步释放法与单元生死技术模拟台阶法施工过程。2.分析有限元数值模拟所得围岩位移场、围岩应力场与二次衬砌内力,得出隧道结构变形与受力规律。3.根据有限元数值模拟结果,确定了光纤光栅监测方案,利用FBG传感器建立了由二次衬砌应变监测子系统与围岩压力监测子系统组成的光纤Bragg光栅传感网,对隧道健康状态进行长期监测。4.监测数据与模拟结果对比表明,除拱顶二次衬砌应变外,其余位置二次衬砌应变及围岩压力监测值与数值模拟所得隧道受力状态基本一致,应变监测值约为模拟值的60%～70%,围岩压力监测值与模拟值吻合；拱顶应变监测值(309.83με～327.23με)大于应变模拟值(209.37με),与现场拱顶部位开裂现象一致,是长期监控的重点。5.将数值模拟与现场监测相结合的分析方法应用于隧道工程可准确预警隧道病害位置,克服了单一现场监测方法存在的预见性较弱等缺陷,充分说明该方法在确保隧道施工及运营安全方面是行之有效的。