塌方是隧道施工中最常见的灾害现象之一。目前，隧道塌方问题的研究主要集中于原因分析及处治措施，对塌方腔体周边围岩稳定性尚未有系统的分析。一般情况下，隧道塌方处治主要针对大、中型塌方事故，对小型塌方受关注较少，但工程实践中，大部分的大、中型塌方都是小型塌方没能得到及时治理而造成的；同时隧道塌方事故中小型塌方所占的比例较大。因此，开展小型塌方腔体周边围岩稳定性与处治措施研究对保障施工安全具有着重要的指导性意义。本文基于软弱围岩隧道塌方的特点，采用统计分析、理论分析与数值模拟相结合的方法，对自重应力场作用下公路隧道塌方腔体周边围岩稳定性及处治措施进行深入的研究。论文主要工作如下：1.对无支护条件下与有支护条件下隧道塌方事故进行了分类统计，统计分析的内容主要有塌方腔体形状、位置、时间节点、原因以及塌方处治方法。2.基于统计分析，对无支护条件下隧道拱形塌方进行了数值模拟，分析了塌方腔体周边围岩的位移场、应力场以及围岩塑性区。3.基于统计分析，对有支护条件下隧道拱形塌方进行了数值模拟，分析了塌方腔体周边围岩的位移场、应力场、围岩塑性区以及支护结构受力特征。4.在无支护条件下与有支护条件下隧道拱形塌方数值模拟分析结果的基础上，分别依据塌方腔体周边围岩塑性区位置或应力松弛最严重部位，对两种条件下的隧道塌方提出了处治方案，进行了数值模拟分析，得到了不同施工阶段下隧道各个部位的位移变化规律、围岩塑性区变化情况、以及支护结构受力特征，并进行了对比分析，对处治方案的处治效果作出评价。