随着我国高速公路建设的高速发展，铁路、公路隧道，特别是长大隧道以及双连拱隧道施工过程中洞室周边围岩的稳定性与结构受力状态的研究日益显得重要。而连拱隧道是近些年来发展的新型隧道形式，结构受力状况比较复杂，但国内外对此研究甚少，更没有规范可依。因此，本文以某连拱隧道为原型，借助隧道施工力学分析的相关理论，应用“同济曙光”有限元分析程序(GeoFBA2D)，建立连拱隧道弹塑性平面应变模型，针对目前Ⅱ类围岩下国内常用的三种连拱隧道施工方法(三导洞法、主洞上下台阶法、中导正洞全断面法)，进行了动态施工过程的数值模拟，探讨采用不同方法开挖时施工各阶段围岩应力场、位移场和塑性区分布特点，以及初期支护、二次衬砌、仰拱和中墙等结构受力演变规律，为连拱隧道设计施工提供合理科学的参考依据。并对三种开挖方案围岩及支护指标的分析比较，得出了支护参数相同时，主洞上下台阶法是Ⅱ类围岩下修建连拱隧道较为合理的方案。 为了迎合隧道信息化施工和设计的趋势，本文尝试利用神经网络强大的非线性拟合能力，借助于连拱隧道截面的特殊性，建立基于神经网络的连拱隧道围岩参数反演模型，对围岩力学参数进行反分析。最后应用于金丽温高速公路永嘉鹿城段的红枫隧道，利用现场监测数据对其围岩参数进行了反演，计算精度可以达到岩土工程的要求。