路基土与土工格栅加筋的协同分析

目前公路工程初期支护通常采用由喷射混凝土、锚杆和钢拱架组成的联合支护体系。其中格栅钢架是一种应用广泛的支护构件，与混凝土协同作用发挥支护功效。然而喷射混凝土存在硬化过程，其支护刚度随时间增长，因此格栅钢架与混凝土的协同受力存在时间效应，混凝土与格栅钢架的协同作用情况会影响着围岩和支护结构的稳定性。以往相关学者进行了大量的研究，但多集中于混凝土硬化后与格栅钢架所形成整体的承载性能，以及采用格栅钢架作为支护构件的公路工程稳定性，较少考虑硬化过程混凝土支护刚度存在的时间特性。虽然在新奥法思想中允许支护结构在公路工程开挖早期具有较低的刚度，释放围岩应力，以充分发挥围岩自承能力，但具体到该过程中混凝土与钢架协同受力的演化情况，以及动态施工过程中混凝土与格栅钢架呈现出的力学响应，以往缺乏足够的关注。随着社会快速发展以及基础设施建设标准的提高和完善，工程设计、施工和监测工作趋于精细化，上述问题的关注度随之增加。

传统格栅加筋钢架为四肢或三肢，挪威通常将6根直径为16mm的钢筋固定在长40～60cm的钢条上，用径向锚杆固定，挪威称之为钢筋肋。钢筋排架支护最早由挪威在公路工程中使用，由于排架几何尺寸较薄，可随局部地质条件灵活调整喷射混凝土层厚度，且兼具新奥法思想。近些年来国内应用钢筋肋拱柔性支护加固大跨度围岩破碎带的工程越来越多，尤其是在地下厂房的应用。漫湾、小湾、宜兴抽水蓄能电站等大型地下厂房施工实践，在顶拱支护设计上，对大跨度破碎围岩采用钢筋拱肋轻型结构取代混凝土拱梁结构已成为一种加固顶拱结构的新趋势。该结构采用预应力锚杆、钢筋肋拱结合钢纤维锚喷支护作为表层受力体系，与锚杆、锚索支护结合形成表、浅、深层综合立体支护体系，在大跨度围岩破碎带支护中效果显著。

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