某隧道支護(hù)工程的初期支護(hù)驗(yàn)算計算案例根據(jù)隧道圍巖的地質(zhì)條件，按最不利v級圍巖進(jìn)行：φ25中空注漿錨桿L=3.5m，φ6.5鋼筋網(wǎng)20cm*20cm，I18型鋼拱架間距80cm，21cm厚度C25噴射混凝土，Ⅴ級圍巖的松弛范圍W=220cm:（1）隧道圍巖塑性半徑Rp與周邊支護(hù)阻力Pi的關(guān)系：(1)其中：塑性區(qū)半徑又知：B=1187cm=11.87mF=872cm=8.72m（隧道高度）則又已知：則公式（1）右邊又隧道當(dāng)量半徑:其中W=0則公式（1）轉(zhuǎn)化為計算得：（2）隧道周邊的徑向位移和隧道圍巖塑性區(qū)半徑的關(guān)系：當(dāng)假定塑性區(qū)圍巖體積不變時，可近似的按下式計算：（2）已知：故（3）隧道周邊設(shè)計與支護(hù)阻力與隧道周邊的徑向位移的關(guān)系：由式（1）和式（2），將（1）式代入（2）中得到式（3）由已知數(shù)據(jù)：整理得：由該式可知，隧道周邊徑向位移的大小與支護(hù)阻力的關(guān)系：當(dāng)增大時，周邊徑向位移減??；當(dāng)減小時，周邊徑向位移增大，也就是說荷載值與圍巖的變形成反比。3.計算初期支護(hù)能提供的支護(hù)阻力和允許隧道洞壁產(chǎn)生的總徑向位移。（1）計算噴射混凝土提供的支護(hù)阻力和噴層允許洞壁產(chǎn)生的徑向位移。支護(hù)阻力按薄壁圓筒計算：當(dāng)噴射混凝土為多層時（分三層噴）：a.噴射第一層混凝土?xí)r，，則：b.噴射第二層混凝土?xí)r，，則：c.噴射第三層混凝土?xí)r，，則：（2）計算砂漿錨桿（系統(tǒng)錨桿）所提供的支護(hù)阻力和錨桿允許洞壁產(chǎn)生的徑向位移。假定砂漿錨桿對洞壁提供的支護(hù)阻力受砂漿與圍巖之間的抗剪強(qiáng)度所控制，并且在其接觸面上的剪應(yīng)力分布是均勻的，則：假定錨桿設(shè)置后洞壁彈性變形已全部完成，同時圍巖的最大塑性區(qū)取決于錨桿加固后承載環(huán)厚度。錨桿約束后圍巖的塑性區(qū)半徑按下式計算確定：式中：B=11.87mF=8.75m則則：（3）鋼支撐能提供的支護(hù)阻力和鋼支撐允許洞壁產(chǎn)生的位移的計算按受等距離分布集中荷載的薄壁圓筒原理來計算。計算支護(hù)阻力：查閱資料得知：χ=0.65cm選定鋼材為HRB335型鋼則:則：又查得：鋼材彈性模量ES=2.0×105MPa取墊塊彈性模量EB=2.8×104MPa鋼支撐翼緣寬度W=4.38cm則鋼支撐剛度：鋼支撐最大位移：由以上各式可得：4.校核：（1）初期支護(hù)提供的總支護(hù)阻力應(yīng)大于或等于隧道的設(shè)計支護(hù)阻力Pi：