《软岩隧道变形特性和施工对策》：
针对掌子面的预支护首先是掌子面中部核心区，可采用一定的措施进行预加固，以保证中部核心岩体的稳定，防止其变形脱落导致顶部失稳坍塌；其次是对掌子面顶部进行预支护，可采用超前锚杆、小导管及管棚等，以防止掌子面中部核心岩体变形脱落后，顶部逐渐呈受拉破坏而失稳坍塌。由于掌子面核心岩体（受拉破坏区）范围为3m，所以为保证超前预支护产生作用，其预支护长度应超出受拉区域，即长度应在3m以上。
（2）下台阶掌子面变形特征
下台阶开挖后掌子面位移及塑性区分布如图4-26和图4-27所示。下台阶掌子面纵向最大变形位移发生在中心位置，量值约50cm。整个下台阶断面在高地应力作用下大部分受拉破坏，且受拉破坏区围岩纵向厚度为3m。就掌子面而言，与上台阶相比，下台阶不会出现掌子面塌方的危险，开挖后存在的主要问题在于两侧边墙的稳定，若边墙变形过大，则上台阶的初期支护可能因缺少底部支撑而失稳，应减小开挖进尺，并对边墙围岩进行预支护（由于掌子面附近受拉区厚度约为3m，故纵向预支护长度也应超过3m），同时，开挖后应尽早施作初期支护，并与上台阶支护封闭成拱，形成整体，以避免下部围岩开挖后逐步变形脱落而引起边墙失稳。
4.4.3预支护措施及参数优化分析
1）超前锚杆优化分析
采用有限差分软件FLAC3D对地应力45MPa的Ⅳ类围岩段无超前锚杆支护、超前锚杆长度为4m、6m、8m、10m和12m六个工况的隧洞开挖进行了三维数值模拟分析，以优化超前锚杆的长度。计算中超前锚杆均在拱顶120。范围布置，锚杆间距35cm，外插角10°（图4-28）。围岩计算参数见表4-1。计算模型宽140m，高120m，长100m，即左右宽为5倍洞径，上下高为4倍洞径。模拟过程中，模型前、后面设置前后位移固定边界，上、下面设置上下位移固定边界，左、右面设置为左右位移固定边界。取围岩屈服服从摩尔库伦准则。
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