近年来,山体隧道的修建在极大的优化交通线路、提高人民出行效率的同时,也伴随着较大的安全忧患,隧道洞口段边坡的安全性直接影响到隧道的施工安全与后期使用,隧道边坡的稳定性是保证隧道洞口安全性的关键因素,因此隧道洞口段的边坡稳定性及其支护对于隧道工程具有重要意义。本文以元蔓高速公路中曼延坡1号隧道进口为例,采用FLAC 3D软件分析其隧道洞口段边坡的稳定性,利用数值模拟的方法分析不同工况下锚索框架梁的受力规律,在理论计算方法的基础上,结合数值模拟计算提出最优支护方案,本研究可为此类隧道工程中锚索框架梁的优化设计提供技术参考。主要工作及研究成果如下:（1）查阅了隧道工程与隧道边坡的相关文献,阐释了山岭隧道洞口边坡在整个隧道施工、运营期间的重要性,分析了影响隧道洞口稳定性的因素,总结归纳了隧道口段边坡的破坏模式与支护措施。（2）以曼延坡1号隧道洞口边坡为例,采用FLAC 3D软件研究隧道开挖对隧道口上方边坡稳定性的一般规律,得出隧道口上方边坡失稳主要原因是剪切破坏,边坡失稳后,边坡会随着剪应力形成的滑移面以刚体的形式滑出。针对此类边坡失稳问题,最有效的支护措施为削坡和预应力锚索框架梁支护。（3）基于曼延坡1号隧道的实际工程情况,在原始、边坡加固未开挖与边坡加固且开挖的3种工况下进行数值模拟计算分析,结果表明边坡在支护之后能够保证隧道的正常运营与山体稳定;在边坡分级开挖时,越靠山体下部,位移增量越大、框架梁的弯矩增量越大,在实际加固工程中,可采取对临近隧道口上方支护增加预应力或增加框架梁横截面积等方式来进一步加强边坡的稳定性。（4）结合曼延坡1号隧道口边坡的实际加固情况,对预应力锚索的支护结构参数（锚索间距、锚索倾角、锚固力）进行优化,结合正交试验,最终得出在锚索间距为4 m、锚固角为20°、预应力为600k N时,可保证边坡的有效支护且工程投入最为经济,此为最优结构参数。对比分析表明,优化后的结构参数能够更好的起到支护作用,该研究成果对此类（山体为Ⅴ级围岩且地下水发育的边坡）山体隧道的开挖提供了一定的借鉴意义。（5）研究分析了不同参数对预应力锚索框架梁体系的影响规律,得出以下结论:支护设计中可通过适当的减小锚固角、减小锚索间距并增大锚固力来增加坡面压缩量;靠近隧道口处的框架梁可增大横截面积来提高山体边坡的稳定性;在预应力锚索框架梁支护中,侧向弯矩约为主弯矩的1～5倍,因此侧向力的影响不能忽视。