Проблема была решена, когда я попытался разделить подсети, следуя тому же руководству, опубликованному ранее: https://wiki.dd-wrt.com/wiki/index.php/Wireless_Access_Point
В этом случае шлюз остается на дополнительном маршрутизаторе, а не перенаправляется на основной.