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当前我国城市轨道交通运营里程已超过7545公里，作为公共交通类型之一的轨道交通，其在缓解城市出行压力、实现节能减排中的重要性和作用日益提升。但轨道交通尤其是地铁存在着建设成本高的问题，针对城市轨道交通隧道的支护结构开展优化研究，对于减小建设成本具有重要的工程意义。
在破碎硬岩条件下，本文主要针对轨道交通区间隧道开展了拉锚支护结构取代传统支护结构的研究。拉锚支护结构使用刚度较小的钢带取代钢拱架来进行隧道支护，具有“柔性”支护的特性，在支护过程中围岩能够充分发挥其自承能力，支护结构构件在支护过程中也能够最大限度地发挥支护作用，减小构件支护性能的浪费。同时，由于使用钢带作为钢支撑构件，能够有效减少工程成本支出，降低工程造价。但目前拉锚结构多用于煤矿巷道，在轨道交通隧道中应用较少，对其进行数值模拟分析以及实际工程应用安全性检验具有必要性。
本文使用FLAC3D有限差分软件进行数值模拟，论证拉锚支护结构应用于破碎地层轨道交通隧道的可行性，然后对拉锚结构在破碎硬岩轨道交通隧道中的相关问题进行研究。主要研究内容与结论如下所示：
（1）对轨道交通隧道工程类型及受力特性进行研究分析，并对比传统支护结构与拉锚支护结构的支护机理特点，结果表明：破碎硬岩条件下，拉锚结构应用于轨道交通区间隧道具有可行性。经过数值模拟研究，验证了在破碎硬岩条件下，拉锚结构应用于小断面隧道的合理性及适用性。
（2）针对拉锚支护结构的影响因素进行了不同参数的对比模拟分析。结果显示，拉锚结构横纵间距布置、锚杆长度等对拉锚结构支护效果影响较大，横纵间距布置越密集、锚杆长度越长，支护效果越好，纵向钢带的布置能够提升支护结构对隧道变形控制的效果，但纵向钢带数量的增加无法让支护效果显著提升。同时，拉锚结构相关参数的选取还应结合实际工程综合考虑。
（3）根据地层破碎程度及围岩等级，对隧道周边围岩条件进一步细化，对比拉锚支护结构与传统支护结构在三种不同围岩条件的情况下对轨道交通隧道的变形控制效果。结果显示：拉锚支护结构在不同围岩条件中对隧道都有较好的变形控制效果；当轨道交通区间隧道处于Ⅲ级较破碎围岩、Ⅲ级破碎围岩、Ⅳ级较破碎围岩三种围岩条件时，拉锚结构在隧道中的支护效果更好。
（4）通过在实际工程中开展拉锚支护结构工程性应用，获得拉锚结构的现场量测数据，结果显示，拉锚支护结构对开挖隧道能够提供变形控制的作用，且拉锚结构与传统结构相比具有成本优势。
在破碎硬岩条件下，本文主要针对轨道交通区间隧道开展了拉锚支护结构取代传统支护结构的研究。拉锚支护结构使用刚度较小的钢带取代钢拱架来进行隧道支护，具有“柔性”支护的特性，在支护过程中围岩能够充分发挥其自承能力，支护结构构件在支护过程中也能够最大限度地发挥支护作用，减小构件支护性能的浪费。同时，由于使用钢带作为钢支撑构件，能够有效减少工程成本支出，降低工程造价。但目前拉锚结构多用于煤矿巷道，在轨道交通隧道中应用较少，对其进行数值模拟分析以及实际工程应用安全性检验具有必要性。
本文使用FLAC3D有限差分软件进行数值模拟，论证拉锚支护结构应用于破碎地层轨道交通隧道的可行性，然后对拉锚结构在破碎硬岩轨道交通隧道中的相关问题进行研究。主要研究内容与结论如下所示：
（1）对轨道交通隧道工程类型及受力特性进行研究分析，并对比传统支护结构与拉锚支护结构的支护机理特点，结果表明：破碎硬岩条件下，拉锚结构应用于轨道交通区间隧道具有可行性。经过数值模拟研究，验证了在破碎硬岩条件下，拉锚结构应用于小断面隧道的合理性及适用性。
（2）针对拉锚支护结构的影响因素进行了不同参数的对比模拟分析。结果显示，拉锚结构横纵间距布置、锚杆长度等对拉锚结构支护效果影响较大，横纵间距布置越密集、锚杆长度越长，支护效果越好，纵向钢带的布置能够提升支护结构对隧道变形控制的效果，但纵向钢带数量的增加无法让支护效果显著提升。同时，拉锚结构相关参数的选取还应结合实际工程综合考虑。
（3）根据地层破碎程度及围岩等级，对隧道周边围岩条件进一步细化，对比拉锚支护结构与传统支护结构在三种不同围岩条件的情况下对轨道交通隧道的变形控制效果。结果显示：拉锚支护结构在不同围岩条件中对隧道都有较好的变形控制效果；当轨道交通区间隧道处于Ⅲ级较破碎围岩、Ⅲ级破碎围岩、Ⅳ级较破碎围岩三种围岩条件时，拉锚结构在隧道中的支护效果更好。
（4）通过在实际工程中开展拉锚支护结构工程性应用，获得拉锚结构的现场量测数据，结果显示，拉锚支护结构对开挖隧道能够提供变形控制的作用，且拉锚结构与传统结构相比具有成本优势。