自然状態の岩盤に作用している力を「初期地圧」や「地殻応力」と称します。通常、空洞設計における外力として使用します。トンネルでは土被り圧（単位体積重量×被り深度）で代用する場合がほとんどですが、正しくは3次元応力として設定すべきです。岩石コアが採取できればAE法によって原位置試験法より簡便に評価可能です。硬岩から軟岩で数多くの測定実績を有しています。

トンネルや地下空間を掘削すると、空洞周辺岩盤には応力再配分が生じ、潜在的に内在するき裂や割れ目が活動します。この空洞安定上弱点となる掘削影響領域を「ゆるみ域」や「EDZ」と称します。掘削前の状態から大きく変化することで、空洞の内空変位が増大したり新たな湧水の原因になります。引いては、鋼製支保工の大変形や岩盤崩落を招き施工に支障をきたすことがあります。

トンネル工事では切羽（掘削先端の岩盤面）を良く観察し、適切な計測から岩盤を定量的に評価することが求められます。切羽観察は現場技術者が目視により行ってきましたが、経験や知識が乏しい若年技術者には敷居の高い作業です。そこで、近年ではAIが利用されつつあります。AIを利用するに際しては、教師データの質や数、探査情報を考慮することが精度向上に繋がります。

トンネルでは設計、施工、維持管理の3つのプロセスが存在し、それぞれの段階で得られる情報を一元化しておくと竣工後の維持管理を合理的かつ迅速に行うことができます。そのための考え方が、建築系で標準化されているBIMを参考にし、3D-CADにさまざまな情報を紐づけて大局的な地質構造や局所的な割れ目の可視化、内空変位の収束状況、湧水ヶ所・量などの情報共有に繋がります。

光ファイバセンサを利用する計測方法は、従来型の電気式センサに比較して、電源不要、高絶縁性、耐腐食性、長寿命、軽量などの特長があります。また、電磁誘導が無いため電気的なノイズは検知しにくい利点があります。方式には、FBG・OTDRなど種々ありますが、開発を主導した音響に特化した光式AEセンサは、世界無二であり長期モニタリングの実績を有しています。