矩形大断面超浅埋暗挖地下通道钢拱架内力分析试验研究

以某矩形大断面超浅埋暗挖地下通道为工程背景,通过现场试验及分析,探讨钢拱架内力随掌子面开挖距离的变化规律,对设计时的弹性支点计算范围进行分析,研究钢拱架与喷射混凝土墙体的协同承载能力。研究结果表明:(1)钢拱架的轴力与弯矩随其与掌子面间距变化可分为两个阶段:轴力在1.0m~16.0m期间增大,在大于16.0m后轴力值趋于稳定,弯矩在1.0m~12.0m急速增加,在大于12.0m后弯矩值趋于稳定;(2)设计时应考虑喷射混凝土墙体和钢拱架的共同作用,可认为初支荷载钢拱架承担75%,其余25%由混凝土墙体承担,建议设计时对钢拱架优化处理;(3)采用弹性地基梁法时,可考虑将弹性支点计算范围扩大到封闭成环后10m范围;(4)采用弹性地基梁法设计时尽管可以考虑到管棚和钢拱架协同作用,但参数取值至关重要,应引起重视。