2.3 钢支撑材料选择
gs_"H 钢支撑是隧道复合式衬砌的重要组成部分，常见
D0 6'" 的钢支撑有钢拱架和钢格栅。虽然作用相近，但钢拱
@C0{m7q 架和钢格栅两种支撑结构在经济、刚度、承载力等方
) 2wof( 面存在明显差别，本文在超大跨径隧道断面情况下比
AmM^& 较了二者的性能差异。
6 K P 2.3.1 计算概况
^SpD) O{ 分别采用工字型钢拱架和钢格栅两种结构作为钢
WpP8J1KN[ 支撑，对莲塘隧道开挖和支护过程进行二维模拟，分
br .jj 析开挖后围岩的稳定性和网喷混凝土的受力状况。分
_:x/\ 8P 别选用I20b 型工字型钢支撑和Φ28 钢格栅，按间距
8E H# IiP 0.5m/榀布设钢拱架。
sycN 2.3.2 计算结果与结论
O _yJR 不同钢拱架布设方案支护施做后的拱顶最大沉降
4Smno%jq 见表7。
<:-|>R". 表7 隧道拱顶最大沉降
#*BcO-N Tab.7 Maximum settlement value of tunnel vault
OthQ)&pq X 钢支撑类型 拱顶最大沉降（mm）
;26a8g( I20b 型工字钢 2.552
e-sMU Φ28 钢格栅 2.563
.M!6${N); 不同钢拱架布设方案支护施做后围岩的塑性区分
(~?P7RnU% 布见图11、12：
g G1%.q 图11 喷混—钢格栅支护施作后围岩的塑性区分布图
E}-Y@( [ Fig .11 Distribution of plastic zone after shotcrete-steel grating
G5|xWeNgA supporting
N8m| Y]^H# 图12 喷混—型钢拱架支护施作后围岩的塑性区分布图
ld - c? Fig .12 Distribution of plastic zone after shotcrete-steel arch
5u'"m<4 supporting
eh2 w7 @7Q 从表7 和图11、12 中可以看出两种钢支撑支护形
L7el5Q!Y= 式对初衬的刚度及强度的影响并不大，并且塑性区的
8c`g{
*z 分布和发展情况相似。
AFGWlC#` 相比工字钢而言，钢格栅与混凝土的接触面积大、
T;w%-k\<r 粘结效果好，两者能够共同变形、协同受力，结构不
0R\lm<& 会出现收缩裂缝；其拱架间空隙大，喷射混凝土不容
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1(%FZ 易出现较大的空洞现象；并且其钢格栅重量轻，制作
g05:A0X# 简单，运输和安装方便，工程造价低，经济性较好。
IFlDw}M!9 因此，建议选取钢筋格栅联合喷射混凝土及锚杆作为
3o9`Ko0 超大断面隧道（围岩较好情况，对初始强度及刚度要
%L.,:m tq) 求不高）的初期支护较为合适。
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