本书首先对土质隧道稳定性评价计算方法进行了探讨；然后尝试以土质隧道开挖掌子面稳定性分析为例，给出掌子面稳定性评价结果能应用于指导实际隧道工程设计或施工方案优化调整的思路及实现方法；其次从理论解析角度探讨地震作用下土质隧道掌子面可能发生的破坏形式；最后关于隧道开挖引起的地层损失和地面沉降的预测方法上开展更深入的理论研究工作。

本书系统总结了孙钧院士学术团队近十多年来主持承担的各类重大隧道工程结构设计关键技术研究的创意性成果，包括：挤压性大变形非线性岩土流变力学属性及其工程效应以及地下工程施工变形的人工智能多步滚动预测与模糊逻辑控制法则方面的原创性研究；在隧道结构相关设计理论与技术应用方面若干学术上新的突破，如：深埋隧道围岩分级细化与深浅埋埋置深度界定、隧道软弱围岩变形非线性反演与险情预警、收敛约束曲线的软件描述与隧道二次衬砌设计优化、管片复合衬砌数值模拟分析与单层衬砌在有压水工隧洞中应用的可靠性、饱水地基渗流与应力场