山岭隧道作为穿越山岭重丘区最有效的方式之一,数量随交通建设深入山区与日俱增,施工条件也愈发严苛,如何在施工环境、建设资金受限的情况下合理修建公路隧道成为一大难题。建设初期劳动人民在近90°崖壁临空侧间隔开洞,人工开凿形成半山洞路基和类棚洞相结合的结构型式,称之为挂壁隧道,国内外关于公路挂壁隧道的研究较少,该结构的围岩稳定性仍需进一步分析探讨。本学位论文以贵州省赫章县石板河村挂壁隧道为背景,对公路挂壁隧道围岩稳定性展开研究。采用数值模拟和物理模型试验方法,对比分析不同侧壁开洞宽度和岩壁倾斜度工况下挂壁隧道应力和位移变化规律,为未来的相似工程提供参考。主要研究内容和成果如下:（1）对比分析沿河傍山线路各种方案的优劣,阐述了挂壁隧道结构型式在施工期间及运营期间的优点。搜集调查了国内典型挂壁隧道结构型式、隧址地质情况,结合文献对影响挂壁隧道围岩稳定的因素和可能发生的变形进行了分析。（2）通过FLAC3D有限差分软件建立了6种不同侧壁开洞宽度（w）和4种不同岩壁倾斜度（i）工况的三维模型,分析了开挖过程中洞周和临空侧侧壁位移、应力变化和塑性区分布,以及随侧壁洞宽和岩壁倾斜度改变围岩位移、应力、塑性区的变化规律,对两种因素影响下最敏感位置的位移进行了拟合,对洞周较敏感位置应加强监控量测。（3）基于几何相似比为1:20,通过相似原理及相似准则推导了其他物理参数与原型参数之间的关系,经查阅文献确定了相似材料,采用配合比试验确定了原岩的最佳的配合比。（4）设计并制作了模型试验箱,开展了3种侧壁开洞宽度和3种岩壁倾斜的物理模型试验,利用埋入式位移计和微型土压力盒测得开挖过程中位移和应力数据,与数值模拟结果进行对比分析,两者在开挖过程变化趋势基本吻合,进一步印证了两种方法的可靠性。