根本原因是隧道围岩理论研究跟不上工程建设发展的需要，目前隧道设计规范推荐的荷载—结构法和地层—结构法存在局限性以及对隧道围岩在开挖应力状态下的渐进性破坏规律和围岩压力的演化趋势研究不完善性，导致不能全面分析隧道在开挖过程中围岩级别的劣化过程、围岩稳定性演化趋势以及围岩压力变化规律。因此，专题一 各级围岩条件下隧道围岩变形破坏理论研究，开展相关理论和应用研究，重点突破了1）公路隧道围岩分级与损伤变量的关系；2）开挖应力状态下隧道围岩损伤演化模型，提出了基于经验公式的围岩压力预测模型和基于隧道围岩渐进性破坏的围岩压力预测模型。
　　　直接原因是当前公路隧道设计与施工存在的突出问题主要有二个：一、隧道结构变更设计，围岩级别的现场判定，依据不足；二、隧道围岩变形破坏，坍塌频繁，预测不准。造成这二个问题的主要原因是：1）围岩分级与现场监控量测毫无关系，人为判断；2）监控量测与分析水平低下，预警标准没有建立。针对以上问题开展专题：1）专题二 隧道施工现场围岩定量分级判定方法；2）专题三：隧道围岩稳定及支护结构设计的非确定性反分析方法研究；3）专题四：隧道围岩变形破坏的预警系统方法研究。重点突破了1）考虑松动圈的卡尔曼滤波与有限元耦合反分析法；2）隧道围岩变形破坏临界值的统计分析方法；3）图形可视化开发平台。建立了1）考虑松动圈的卡尔曼滤波与有限元耦合反分析法；2）基于监控量测和非确定性反分析的隧道施工现场围岩分级方法；3）两车道公路隧道各级围岩条件下隧道围岩变形破坏监测预警值；4）基于监控量测和非确定性反分析的隧道结构设计与预警系统。