巖體中平均斷裂面間距所確定的不穩(wěn)定巖塊寬度的1.5倍。我國(guó)《鐵路隧道噴錨構(gòu)筑法技術(shù)規(guī)范》規(guī)定，錨桿的間距不宜大于錨桿長(zhǎng)度的1/2，以有利于相鄰錨桿共同作用。新奧法對(duì)錨桿布置的設(shè)計(jì)，從支護(hù)應(yīng)使圍巖形成自承拱出發(fā)，錨桿間距規(guī)定為：硬巖的錨桿間距取1.5m；軟巖、破碎巖體和土砂質(zhì)地層的錨桿間距取1.0~0.8m；膨脹性地層的錨桿間距取1.0~0.8m。簡(jiǎn)介鋼拱架是采用L、u、I字型鋼和鋼軌、鋼管等型鋼，加工成所需形狀，用整榀安裝或桿件拼裝方式加固地下工程的支護(hù)措施。在隧道初期支護(hù)用以防治軟弱圍巖隧道過(guò)大變形。尤其是圍巖條件差時(shí)，限于圍巖本身因素和現(xiàn)場(chǎng)施工條件，常導(dǎo)致徑向系統(tǒng)錨桿作用效果不明顯，且增加隧道建設(shè)成本、延長(zhǎng)工期。
此時(shí)在初期支護(hù)中增設(shè)鋼拱架，可以迅速提供足夠的支護(hù)抗力，滿足初期支護(hù)所需的主要?jiǎng)偠?，快速控制圍巖繼續(xù)松弛和塑性區(qū)繼續(xù)擴(kuò)大；限制圍巖的過(guò)度變形，保證隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定。(1)鋼拱架的整體剛度較大，可以提供較大的早期支護(hù)剛度；型鋼拱架較格柵鋼架能更早承載。(2)鋼拱架可以很好地與錨桿、鋼筋網(wǎng)、噴射混凝土相結(jié)合，構(gòu)成聯(lián)合支護(hù)，增強(qiáng)支護(hù)的有效性，且受力條件較好。尤以格柵鋼架結(jié)合 。(3)格柵鋼架采用鋼筋現(xiàn)場(chǎng)加工制作，技術(shù)難度和要求并不高；對(duì)隧道斷面變化適應(yīng)性好。(4)鋼拱架的安裝架設(shè)方便。隧道初期支護(hù)中的鋼拱架在隧道開(kāi)挖之后主要承受支護(hù)后方的圍巖壓力，由于洞內(nèi)工序的變化，鋼拱架截面上應(yīng)力分布必然很復(fù)雜。
現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)選擇在工字鋼兩側(cè)翼緣布置鋼筋計(jì)，具體布置見(jiàn)圖1。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)，可得到工字鋼兩側(cè)翼緣的應(yīng)力σｉN、σｏｕｔ，然后，可認(rèn)為工字鋼橫截面上應(yīng)力分布在σｉN、σｏｕｔ之間按線性分布，并假定鋼架處于彈性工作狀態(tài)且不考慮工字鋼腹板部位噴射混凝土受力，則根據(jù)材料力學(xué)相關(guān)理論可以計(jì)算出工字鋼的內(nèi)力，見(jiàn)公式。(1)式中，σｉN、σｏｕｔ為鋼拱架內(nèi)、外翼緣實(shí)測(cè)應(yīng)力值；N、M為鋼拱架軸力和彎矩計(jì)算值；A和Ｉ分別為鋼拱架橫截面積和慣性矩；Ｗ為型鋼簡(jiǎn)化截面抗彎模量。計(jì)算時(shí)，規(guī)定軸力受壓為負(fù)，受拉為正；彎矩以底部受拉為正。當(dāng)鋼拱架翼緣應(yīng)力狀態(tài)系數(shù)λ判斷級(jí)別高于內(nèi)力準(zhǔn)則判斷級(jí)別時(shí)，可采用將內(nèi)力判斷級(jí)別提高一級(jí)作為判別狀態(tài)；
當(dāng)翼緣應(yīng)力狀態(tài)系數(shù)λ判斷級(jí)別低于內(nèi)力判斷級(jí)別時(shí)采取低判別狀態(tài)?？傊瑥恼麄€(gè)橫斷面分析考慮，應(yīng)以不利級(jí)別為本斷面級(jí)別。(1)鋼拱架垂直度允許誤差為±2°。(2)鋼拱架的拱腳應(yīng)穩(wěn)定，一般有墊板、縱向托梁、鎖腳錨桿等。(3)鋼拱架的安設(shè)應(yīng)在開(kāi)挖后的2h內(nèi)完成。(4)鋼拱架應(yīng)盡可能多地與錨桿露頭及鋼筋網(wǎng)焊接，以增強(qiáng)其聯(lián)合支護(hù)效應(yīng)。(5)可縮性鋼拱架的可縮性節(jié)點(diǎn)，待其收縮合攏后，再補(bǔ)噴射混凝土。(6)噴射混凝土?xí)r，應(yīng)注意將鋼拱架與巖面之間的間隙噴射密實(shí)。(7)噴射混凝土應(yīng)分層分次噴射完成，初噴混凝土應(yīng)盡早進(jìn)行，復(fù)噴混凝土應(yīng)在量測(cè)指導(dǎo)下進(jìn)行。受蘋果公司新規(guī)定影響

1工程概況

本工程為某隧道施工建設(shè)項(xiàng)目，全長(zhǎng)約為3440m，地勢(shì)起伏變化大，較為陡峭，溝谷沖溝發(fā)育。地面具有490～740m的高程，洞身段山坡具有較為陡傾的自然坡度，變化較大，縱向自然坡度為20～30°左右，進(jìn)出口橫縱向坡度分別為15～20°和15°，隧址區(qū)多數(shù)是林木，植被覆蓋率達(dá)到了90%。隧道穿越地層主要使用花崗巖和花崗閃長(zhǎng)巖組成，在進(jìn)出口路段，該花崗巖和花崗閃長(zhǎng)巖有出露，由于不同的傾入時(shí)間，會(huì)導(dǎo)致不同的性質(zhì)，地質(zhì)構(gòu)造的作用影響到地層，具有節(jié)理裂隙發(fā)育，富集的地下水、較差的工程性質(zhì)。洞口不良地質(zhì)問(wèn)題主要是由泥巖風(fēng)化削落和砂巖危巖落石造成。隧道的淺埋和斷層構(gòu)造帶是GDK111+400～GDK111+500，該路段具有發(fā)育節(jié)理裂隙、破碎巖體、較差的巖土力學(xué)性質(zhì)和整體穩(wěn)定性、發(fā)育地下水、可能會(huì)發(fā)生坍塌、突水和突泥的問(wèn)題。物探低阻異常帶是GDK112+400～GDK112+700，該路段也是具有發(fā)育節(jié)理裂隙、破碎巖體、較差的巖土力學(xué)性質(zhì)和整體穩(wěn)定性、發(fā)育地下水、可能會(huì)發(fā)生坍塌、突水和突泥的問(wèn)題。隧道的淺埋和斷層構(gòu)造帶還有GDK113+600～GDK113+800，該路段具有破碎巖體、發(fā)育地下水、可能會(huì)發(fā)生坍塌、突水和突泥的問(wèn)題。