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以西沟垭隧道工程为背景,对采用新奥法施工的隧道拱顶沉降监测数据进行分析研究,并进行奇异值检验与处理。分别用幂函数、指数函数、对数函数和双曲线函数建立4种拱顶沉降回归模型,得到4种函数模型的表达式并进行了相关系数r、标准差σ、回归平方和U以及F检验等相关参数的对比分析。将回归模型回归曲线与工程实测曲线进行拟合对比分析,认为对数函数模型为该隧道拱顶沉降分析评价的最佳回归模型。研究结果可为该隧道工程的施工提供科学分析与指导,研究过程同时对类似工况下的其他山区公路隧道工程拱顶沉降分析评价具有借鉴意义。