针对城市大断面浅埋暗挖隧道施工过程结构安全监测问题,以济南市穿泺源大街隧道工程为研究对象,通过隧道施工过程的三维数值模拟技术,提出此类隧道施工过程结构安全监测方案,并利用实际监测数据对该隧道施工过程的结构状态进展诊断。系统总结了对大断面浅埋暗挖隧道施工引起的地表沉降及影响因素的国内外研究现状,讨论了隧道施工过程数值模拟技术的关键问题,总结了结构健康监测技术在隧道施工中的应用状况及发展前景。根据穿泺源大街隧道工程实际情况,建立该隧道结构及围岩有限元模型,以结构安全为目标,详细讨论了该隧道结构施工的几种不同方案,并最终确定了合理的隧道施工方案。利用三维数值模拟技术,重点研究了穿泺源大街隧道施工过程结构安全监测方案的构建方法;以隧道结构施工相关设计规范为基础,针对该隧道道结构施工过程中的受力关键区域,制定隧道施工过程监测传感器的合理布置方案。在上述研究基础上,进一步研究了穿泺源大街隧道施工过程结构安全诊断标准及预警值的设计方法;将采用实际监测数据与有限元计算结果进行结合的方式,统计分析了该隧道结构施工过程中地表沉降规律、围岩压力变化过程、隧道结构关键部位应力变化规律;利用上述统计分析结果,实现了对该隧道结构施工过程结构状态的安全诊断。