在修建隧道时经常会面临高地应力和软弱围岩的地质情况,对高地应力软岩隧道进行合理支护可以有效控制围岩大变形,从而保证施工过程的安全与建成隧道的长期稳定,因此开展对高地应力软岩隧道支护方法与支护参数优化的研究具有重要的意义。本文主要针对锚杆在高地应力软岩隧道中的支护效果开展研究,结合实际工程案例,在现有研究成果的基础上,采用理论分析、数值模拟和现场监测对比的方法,对高地应力软岩隧道锚杆支护效果和参数设计进行了系统研究,从而得到可供实际工程参考的锚杆支护方案。主要研究结论如下:(1)对高地应力软岩隧道工程特性及锚杆支护失效机制进行研究,分别从变形特征、变形力学机制、围岩挤压性程度、围岩变形影响因素四个方面总结了高地应力软弱围岩大变形的工程特点,并通过高地应力隧道径向应力和位移随围岩软化程度变化的规律,分析高地应力软岩隧道锚杆支护失效机制,为后续数值分析提供理论基础。(2)基于实际工程案例,利用ANSYS与FLAC3D建立三维模型,对高地应力软岩隧道初期支护中锚杆支护效果进行模拟分析。通过隧道初期支护中打入与未打入锚杆围岩应力、位移和支护结构受力的对比,得出锚杆支护对于围岩变形的控制效果明显。在高地应力软岩隧道进行锚杆支护后,隧道开挖过程中围岩垂直应力较为稳定,应力峰值保持在22.00MPa左右;随着开挖的深入围岩垂直位移逐渐增大,而增幅越来越小。(3)为提升高地应力软岩隧道中锚杆支护的应用效果及利用率,对锚杆支护参数进行数值模拟优化研究,分析锚杆长度、间距、密度和预应力大小的变化对围岩应力、位移、塑性区和锚杆轴力的影响,通过多指标评价,确定了基于具体工程条件下的合理支护参数,为类似工程提供有效参考。(4)通过对实际工程中围岩位移及锚杆受力的监测数据进行分析,得出隧道开挖过程中围岩变形一般分为三个阶段:初期大变形、中期缓慢变形、围岩稳定期。并将监测结果与模拟结果进行比较,数值模拟与实际情况接近,具有可信度。通过上述研究成果得出,锚杆支护在高地应力软岩隧道初期支护中效果显著,对高地应力软岩隧道锚杆支护进行参数优化可以为类似工程提供参考。