随着山区高速公路的快速发展,破碎岩体隧道不断增多,破碎岩体隧道掌子面破坏所引起的塌方、冒顶等灾害在工程实践中时有发生。破碎岩体隧道施工往往是工程施工建设过程中的重点和难点。本文以炎汝高速寒岭界隧道工程为背景,综合采用现场调研、理论研究、数值模拟的方法,对破碎岩体掌子面破坏机理和控制措施进行研究。(1)采用极限分析上限法,推导了考虑孔隙水压力情况下维持掌子面稳定的最小主动支护力解答,基于MATLAB软件平台编制了非线性优化程序,分析了孔隙水压力效应对破碎岩体掌子面稳定性的影响。(2)基于数值模拟方法,考虑破坏模式、破坏位置及多种影响因素,分析了破碎岩体隧道掌子面的破坏机理。(3)结合数值分析成果,并根据现场监控量测结果,探讨了寒界岭破碎岩体隧道掌子面破坏特征、破坏模式；由此,结合该隧道工程的水文地质条件及施工情况,从地质条件、隧道进尺、隧道埋深、隧道段面形式及大小等方面,深入分析破碎岩体掌子面破坏影响因素,为隧道掌子面破坏加固技术的研究提供依据。(4)从施工工法和支护措施两个方面对破碎岩体隧道掌子面破坏控制方法进行了探讨,结合寒界岭隧道的工程特点,利用数值模拟方法对比分析了掌子面破坏控制措施,并进一步对隧道施工工序和支护参数进行优化。(5)针对地下水渗流对隧道掌子面破坏的影响,对破碎岩体隧道小股涌水原因及处治措施进行了探讨。