本书基于大量现场测试及文献调研，通过理论分析及数值模拟等研究手段，对隧道支护结构的作用机理及承载特性进行了系统深入的研究。探明了围岩压力和接触压力沿隧道断面分布的规律性；明确了隧道浅埋段围岩压力与埋深的关系；探明了隧道Ⅲ～Ⅴ级围岩条件下二次衬砌的施作时间；运用弹性叠加模型以及伯格流变模型，对隧道周边位移、喷射混凝土和模筑混凝土衬砌力学性态时效性进行了分析，明确了不同围岩条件下初支与二衬荷载分担比；以工程造价为目标函数，利用内部罚函数法建立数学模型，并以强度条件和配筋率为约束条件，对二次衬砌的厚度和配筋进行优化设计。研究成果为山岭隧道信息化施工及安全控制技术的发展提供了技术支撑，并对运营阶段隧道结构的养护及维修加固具有重要的意义。