随着我国基础设施建设的飞速发展和城市化进程的日益推进,新建的城市道路和居民区也越来越多,城市土地空间变得非常的有限,所以地下工程得到了空前的发展。然而地表大片的高层建筑,拥堵不堪的公路,建筑工地地基的挖掘,土壤的倾倒等构成了地表复杂的超载情况,当地表附加荷载超过围岩极限承载能力时易造成隧道围岩失稳破坏,在极端情况下可能会导致隧道的整体垮塌,如何去界定和评估这一影响为我国隧道及地下工程领域的科研工作者提出了一系列全新研究课题和工程问题。因此对地表超载作用下隧道围岩的失稳破坏机理展开研究对于隧道的设计及安全施工具有十分重要的指导意义。本文以常见的隧道Ⅴ级（均质）围岩为研究对象,采用理论解析、数值模拟和室内模型试验相结合的方法,对地表超载作用下围岩失稳破坏机理进行了研究,研究内容如下:（1）基于太沙基理论推导得出了直墙拱形隧道围岩失稳破坏时地表附加荷载极限值的理论解析解以及围岩力学参数、埋深、洞高、洞径等对地表极限荷载理论值的影响规律,并在此基础上与室内模型试验进行了对比分析,其结果表明隧道地表极限荷载理论值与室内模型试验地表极限值非常接近,验证了理论计算公式的合理性;（2）以ABAQUS为数值模拟平台,将Adapt自适应网格加密方法（Adapative Mesh Reminement）引入到岩土工程等极限问题的分析中来,论述了网格尺寸、网格数量对于计算精度和计算效率的影响,并将此方法与强度折减法进行了对比分析,验证了自适应网格划分技术在隧道围岩稳定性分析中的合理性;（3）针对隧道横断面形状、高跨比、覆跨比等参数建立数值模型,进而论述了不同工况下隧道围岩失稳破坏机理,研究结果表明矩形隧道受力效果最差,围岩更容易发生失稳破坏,高跨比约为1时,隧道横断面受力形式最好,地表极限承载力最大,Ⅴ级（均质）围岩矩形隧道覆跨比为2可以作为隧道深浅埋的判别标准;（4）基于室内模型试验建立数值分析模型,对不同参考点的位移,应变以及围岩在极限状态下的失稳破坏形态进行了分析,数值模拟计算结果与室内模型试验结果较为相似,将数值模拟所得到的塑性区,网格自适应加密区域与模型试验隧道围岩塌落形态进行对比分析,进一步验证了数值模拟方法的合理性,对于隧道横断面的设计、优化以及施工过程中围岩的加固、监控量测等有一定的指导意义。