本文基于已有的隧道健康状况研究方法及工程中空洞与裂缝病害的经验总结及理论分析,从空间和时间两个角度分析了两类病害作用下隧道健康状况的特点。　　 根据已有实际工程经验和调查研究数据,从空间分布角度对空洞和裂缝可能造成的危害进行研究,分析了衬砌结构空洞和裂缝两类病害的成因和特点,在此基础上选取典型的隧道断面利用有限差分程序FLAC建立了隧道及其围岩的地层结构模型,研究了空洞病害在各种作用模式下衬砌结构内力的分布特征,确定影响隧道结构承载力的主要因素,预测隧道结构可能发生的病害形式;针对隧道拱腰拱顶处的轴向裂缝情况,建立有限元分析模型进行数值分析,得到了带有Ⅰ型裂缝的隧道衬砌结构的力学特征及裂缝深度对隧道结构的承载能力、开裂指数等指标的影响规律。　　 在隧道健康状况的时效分析中,本文以时间序列分析基本理论为依据,确定了时间序列在隧道健康状况预测中的适用条件并选取周边收敛值作为健康状况的评价和预测指标。提出对实际的量测数据的预处理的方法,使之可适用于时间序列分析。建立了满足短期健康预测要求的ARMA模型,得到了适用于隧道健康状况研究一般性时间序列分析建模方法。应用时间序列模型对实例做分析和预测,对模型的预测结果进行对比和误差分析。