作为隧道设计的核心问题,隧道围岩稳定性一直是隧道工程界研究的热点问题之一,能否对其准确评价是隧道穿越复杂地质条件安全施工的重要前提。针对该问题,首先通过模型试验对隧道围岩渐进破坏特征进行研究,指出围岩失稳破坏的阶段性特点,并通过对围岩失稳机理的分析,建立了隧道围岩失稳力学模型,提出了围岩失稳范围的确定方法。基于围岩失稳模式,将隧道围岩按其稳定性特点划分为浅层围岩和深层围岩,建立了复合隧道围岩结构模型,揭示了隧道围岩失稳的阶段性本质上是由深层围岩的分组运动所致,并就其结构稳定性特点进行了分析。考虑到地层条件的复杂多变,进一步对不同地层条件下复合围岩结构的表现形式进行了系统研究,提出了砂性围岩的"复合拱"效应和层状围岩的"梁式拱"结构型式以及"多层拱"效应,指出了各自的稳定性特点。最后,提出了复杂隧道围岩稳定性控制原理,研究成果可为隧道安全施工和支护设计提供理论依据。