随着社会的不断进步，建设资源节约、环境友好的工程成为当前落实科学发展观和可持续发展的指导思想。隧道具有克服地形障碍，节约土地资源，使工程建设顺应自然、融入自然，减少生态破坏等优势，因此，隧道在公路工程中所占的比例越来越高，尤其是取代大开大挖的高路堑、高边坡，而穿越浅埋破碎岩层的隧道工程数量急剧增加，而浅埋破碎岩层隧道施工关键技术研究成为亟待解决的工程问题之一。本文以山西省高（平）—陵（川）高速公路郭家川2#隧道工程为依托，结合山西省交通厅科技项目“公路隧道穿越破碎岩层采空区处治关键技术研究”，采用理论分析、数值模拟、现场实测等手段，对浅埋破碎岩层隧道施工关键技术开展了系统研究：（1）针对浅埋破碎岩层隧道进洞困难、洞口段支护结构易发生较大变形的问题，本文采用监控量测、理论计算、数值模拟等手段，分析隧道初期支护受力和变形机理，有针对性的提出了隧道洞口段联合支护方案，通过监测数据的对比，证明其工程应用效果较为显著。（2）为控制浅埋破碎岩层隧道施工中初期支护的沉降变形量，对各施工方法的特性进行了分析比较，并提出了初期支护仰拱三幅施工法。对该工法的力学特性及优势进行了系统、深入的分析，通过数值模拟与现场监测对比，证明了其较好的工程应用效果。（3）对浅埋破碎岩层隧道初期支护大变形的机理、加固应急措施、侵界处治方案等进行了系统分析总结，阐述了各处治措施的适用范围，为依托工程初期支护大变形灾害的处治提供了参考。（4）在分析浅埋破碎岩层隧道塌方影响因素的基础上，制定了塌方预防措施，根据隧道塌方的大小和位置，给出了隧道洞内小塌方、大塌方及洞口塌方的处治措施，并据此为依托工程制定了合理的塌方处治措施，确保了隧道的顺利施工。