为研究断层破碎带超前注浆加固机理,以阳宗隧道穿越多条断层破碎带实际工程为依托,运用FLAC3D软件建立穿越断层破碎带三维数值模型,研究了不同厚度、不同注浆范围的超前小导管注浆加固对断层破碎带围岩的控制效果。研究结果表明:1)注浆加固层厚度的增大对隧道竖向位移,尤其是对隧道拱顶沉降的控制效果明显,对隧道水平位移亦有控制效果,但不如对拱顶沉降的控制效果。当采用1.5 m注浆加固层厚度时,隧道拱顶沉降和最大水平位移分别降低了26.96%、16.03%。2)随着超前小导管注浆范围的扩大,隧道水平位移控制效果较为明显,竖向位移控制较弱,当采用150°的注浆范围时,隧道拱顶沉降和最大水平位移分别降低了26.62%、22.80%。3)采用超前小导管注浆加固,增强了断层破碎带围岩的强度,控制了软弱围岩的变形量,使围岩整体稳定性得到有效提高。研究成果为隧道现场施工提供了依据,对类似隧道施工具有一定的借鉴意义。