依托关角隧道F2-1断层破碎带段，开展断层破碎带隧道支护结构优化设计研究。对采用原设计方案的支护结构位移、围岩压力、钢架应力、锚杆轴力进行现场监测，结果表明：施工工序对支护结构影响明显；钢架最大应力超过钢架强度，围岩压力分布不均匀，锚杆作用效果不明显，说明现有的施工方案无法满足施工安全要求，需要及时对其调整；经综合分析，提出提高钢架刚度、设置临时横撑、边墙小导管注浆等一系列改进措施，并采用数值计算软件 FLAC3D验证其可行性。通过现场实施及监测结果的反馈，证明改进措施效果明显，研究成果可为断层破碎带隧道支护参数的确定提供理论依据和基础数据。