本申请公开了一种隧道支护体系的优化方法及装置，本申请方法包括根据模型参数建立隧道的三维计算模型；根据三维计算模型、地质参数、断层破碎带产状和范围、施工步序计算隧道已经开挖段的第一围岩变形量；根据隧道已经开挖段的实际监测的围岩变形量和第一围岩变形量验证三维计算模型的可靠性；若三维计算模型可靠，则基于三维计算模型计算不同级别的围岩下不同的支护参数对应的围岩变形量；基于灰色敏感度理论对不同级别的围岩下不同的支护参数的值及其对应的围岩变形量进行分析，确定每种支护参数对围岩变形的敏感度；基于每种支护参数对围岩变形的敏感度以及施工情况对原设计的支护参数进行优化。本申请解决如何得到更合理的隧道支护参数。