为解决隧道掌子面超前锚杆平面布设方案的选择问题 ，基于国内外工程实例 ，将掌子面超前锚杆平面布设方案的构成要素总结为形状以及线形 ，并在此基础上归纳出以矩形和圆形为基础形状的 4种不同平面布设方案 。以渭武高速公路木寨岭隧道为工程依托 ，通过数值模拟研究在不同锚杆布设密度 、锚杆布设长度 、围岩等级以及隧道埋深条件下，掌子面超前锚杆采用不同平面布设方案支护效果间的差异 。研究结果表明 ：隧道掌子面超前锚杆采用不同的平面布设方案会对其支护作用效果产生一定影响 ，通常采用圆形的平面布设方案产生的支护作用效果可较矩形平面布设方案提高 2%~ 6%。