随着我国交通基础设施快速发展,越来越多高速公路隧道开始往山区发展,这类隧道延伸长、深埋大、初始地应力大,爆破开挖后围岩稳定性会受到复杂的地质情况的影响,特别是穿越构造破碎带的区段,在开挖扰动下掌子面及其后方未支护岩体极易发生垮塌,给隧道施工和人员安全带来了很大的威胁。因此,结合米仓山隧道施工、运营初期的工程实际,深入开展隧道脆硬石英闪长岩、隧道稳定性与垮塌、隧道运营期智能监控,不仅能对米仓山隧道具体工程问题的解决提供技术支撑,对保证具体工程的质量和施工运营安全、优化设计都具有重要的实际意义。为了保障脆硬围岩高地应力隧道施工安全、提高施工效率、提出长期监测及支护控制措施,本文通过室内试验、理论分析、数值模拟、现场观测、检测和监测、工程实例分析等多种手段对高地应力脆硬围岩隧道失稳机理及控制措施进行研究,其主要研究方法、内容及结果如下:（1）通过对米仓山隧道石英闪长岩单轴、三轴压缩试验,分析不同围压下试样的应力-应变曲线、宏观破裂情况、岩石基本力学参数,并结合声发射试验对岩石破坏的过程进行分析。同时,采用PFC^2D对压缩试验进行颗粒流模拟,揭示岩石微观破裂特征和微观破裂演化过程,验证了与室内试验的吻合性。（2）基于岩体破坏最小能量机制,结合米仓山隧道高地应力段穿越Fw2构造破碎带的地质情况,采用FLAC^3D模拟Hoek-Brown强度准则下隧道开挖,并探讨开挖失稳机理、岩体破坏机制和隧道垮塌演化过程。为了提出更加适宜的支护措施,结合数值模拟的隧道剪应力、正应力、弹性应变能、塑性区、竖向位移等,给出了锚杆支护、隧道二衬步距和开挖进尺的建议值。（3）通过在隧道施工期间安装支护结构受力监测仪器,建立隧道营运期间支护结构内力的智能监测系统,实时监测隧道结构受力,获得支护结构的健康程度,并能对隧道可能发生危害进行预警。