隧道初期支护钢架受力分担研究

针对山岭隧道初期支护中钢架和喷混凝土作为组合结构计算受力,不能完全反应两种材料自身强度及其影响的问题,本文对初期支护组合结构的荷载分担进行研究,推导了荷载分担计算公式,提出了应根据两者的材料强度不同,分别计算,并满足相应的强度要求。结合挤压性软弱大变形的工程实际情况,提出大变形等特殊围岩受挤压剪切作用力大的隧道,宜采用H型钢取代工字钢架,在平面内强度相当的情况下,充分利用H型钢架抗剪强度高和平面外抗弯强度大的特点,发挥钢架的空间整体性,结构受力更有利。对目前设计中常用的工字钢架在不同间距下替代的H型钢架给出了建议,可为今后采用H型钢架的决策依据。提出了采用H型钢架,宜配套采用机械辅助架设,严格控制喷混凝土工艺,保证钢架与围岩可靠传力。