因铁路安全运行的线型需要,桥梁隧道等构造物的容许沉降值被严格限定在一定的范围之内。特别是在围岩级别较高、围岩稳定性较差的地质区域内进行隧道掘进作业,往往需要通过地表与隧道拱顶的沉降观测值、围岩钢拱架及衬砌的应力发展情况评估隧道施工期的安全与稳定性。本文讨论了国内南方某隧道掘进施工期间地表沉降的影响因素,依托于掘进施工作业的工程实际,建立了地表沉降预测的神经网络系统与灰色关联分析模型。通过比较两者的预测结果得出,神经网络分析模型能为综合地反映多个参数对地表沉降值的共同影响,预测结果偏安全,应用前景更高。为探究山岭区铁路隧道施工期间地表沉降预测的可能性,在ANSYS大型有限元计算平台中建立山岭隧道开挖与衬砌施工的计算模型,并根据隧道工程实际建立施工期间地表沉降预测的神经网络分析模型与灰色关联分析模型。通过分析有限单元法计算结果与沉降预测结果,探究隧道施工期间围岩应力分布及地表与拱顶沉降的发展情况,综合评估山岭区隧道新奥法掘进施工的安全性与可靠性。分析结果表明,采用神经网络系统预测隧道掘进施工时的拱顶及地表沉降发展情况具有与实测值相似的精确度。在实际工程中具备沉降预警的能力,为实现隧道结构安全掘进施工提供了可靠保障。