本發(fā)明涉及隧道工程領(lǐng)域,具體涉及一種隧道鋼架輔助支撐體系的設(shè)計(jì)分析方法。
二、
背景技術(shù):
:
鋼架是軟弱破碎地層隧道常用的一種初期支護(hù)型式,由于它具備較大的早期剛度,在架設(shè)后就能夠立即給予圍巖強(qiáng)有力的支護(hù),因此在維持隧道開(kāi)挖后的圍巖初期穩(wěn)定方面,鋼架能夠發(fā)揮重要作用。然而,考察軟弱地層隧道施工中出現(xiàn)的塌方或洞頂大幅沉降,問(wèn)題則多發(fā)生在鋼架的拱腳支承上,如拱腳地基承載力不足或拱腳懸空等均會(huì)對(duì)鋼架拱腳的穩(wěn)定性造成不利影響。
鋼架的輔助支撐體系是目前常用的一種隧道拱腳沉降控制措施,但仍缺乏一套可供隧道設(shè)計(jì)人員采用的設(shè)計(jì)分析和評(píng)價(jià)方法,致使應(yīng)用上僅憑經(jīng)驗(yàn)而存在較大的盲目性。
三、
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的提供一種隧道鋼架輔助支撐體系的設(shè)計(jì)分析方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種隧道鋼架輔助支撐體系的設(shè)計(jì)分析方法,其特征在于:所述的方法步驟為:
步驟1):建立鋼架輔助支撐體系的力學(xué)分析模型,所述的鋼架輔助支撐體系由連接縱梁和鎖腳構(gòu)件構(gòu)成;
步驟2):根據(jù)步驟1)建立的力學(xué)分析模型,確定鋼架輔助支撐體系中連接縱梁上方各鋼架傳遞的豎向作用荷載;
步驟3):根據(jù)步驟1)建立的力學(xué)分析模型和步驟2)確定的豎向作用荷載,采用力法確定鋼架輔助支撐體系中連接縱梁各處的多余未知力;
步驟4):根據(jù)步驟3)所得的多余未知力,確定不同工況時(shí)鋼架各拱腳的地基荷載、各拱腳沉降量、連接縱梁各截面的內(nèi)力、鎖腳構(gòu)件及其下伏地基的受力情況;
步驟5):根據(jù)步驟4)確定的鋼架各拱腳的地基荷載、各拱腳沉降量、連接縱梁各截面的內(nèi)力、鎖腳構(gòu)件及其下伏地基的受力情況,對(duì)不同工況時(shí)各拱腳的地基承載力、各拱腳沉降量、連接縱梁的強(qiáng)度、鎖腳構(gòu)件的強(qiáng)度及其下伏地基的承載力進(jìn)行驗(yàn)算,若不滿足驗(yàn)算要求,則須調(diào)整鋼架輔助支撐體系的設(shè)計(jì)參數(shù),重新驗(yàn)算直至滿足驗(yàn)算要求。
所述步驟1)建立的鋼架輔助支撐體系的力學(xué)分析模型滿足以下條件:
A:將連接縱梁在鋼架落底接長(zhǎng)處視為固定端,鋼架未接長(zhǎng)段的連接縱梁視為懸臂梁結(jié)構(gòu);
B:鋼架未接長(zhǎng)段自上而下傳遞的豎向作用荷載由連接縱梁、鎖腳構(gòu)件和拱腳地基共同支承。對(duì)于連接縱梁而言,受到縱梁上方各鋼架傳遞的豎向作用荷載,同時(shí)還受到各鎖腳構(gòu)件提供的豎向支承反力,以及縱梁下方鋼架各拱腳傳遞的豎向地基反力。所述鎖腳構(gòu)件和鋼架拱腳地基提供的支承均視為彈性支承,所受的地基反力均服從溫克爾假定,其中鋼架各拱腳地基的彈性支承剛度分別為K1、K2、K3、K4和K5等,各鎖腳構(gòu)件提供的彈性支承剛度分別為Ks1、Ks2、Ks3、Ks4、Ks5和Ks6;
C:通過(guò)令鋼架拱腳地基的彈簧剛度K1=0,以考慮臺(tái)階下部開(kāi)挖至懸空引起的地基支承力損失。
所述步驟2)確定鋼架輔助支撐體系中連接縱梁上方各鋼架傳遞的豎向作用荷載,所述豎向荷載取兩種極端情況進(jìn)行包絡(luò)取值。
所述步驟3)中多余未知力包括鋼架各拱腳的豎向地基反力以及各鎖腳構(gòu)件對(duì)連接縱梁的支承反力。
根據(jù)所述步驟5)的驗(yàn)算要求為:
A、各拱腳地基荷載小于地基允許荷載或應(yīng)力;
B、各拱腳沉降量小于允許值;
C、連接縱梁的應(yīng)力小于縱梁材料的屈服強(qiáng)度;
D、鎖腳構(gòu)件的應(yīng)力小于構(gòu)件材料的屈服強(qiáng)度;
E、鎖腳構(gòu)件下伏地基受力小于地基允許荷載或應(yīng)力。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和效果:
本發(fā)明通過(guò)建立鋼架輔助支撐體系(連接縱梁+鎖腳構(gòu)件)的力學(xué)分析模型,計(jì)算得到鋼架輔助支撐體系(連接縱梁+鎖腳構(gòu)件)支護(hù)下鋼架各拱腳的地基荷載、各拱腳沉降量、連接縱梁各截面的內(nèi)力、鎖腳構(gòu)件及其下伏地基的受力情況,進(jìn)而可對(duì)不同工況時(shí)鋼架輔助支撐體系(連接縱梁+鎖腳構(gòu)件)設(shè)計(jì)的合理性進(jìn)行驗(yàn)算,最終完成鋼架輔助支撐體系(連接縱梁+鎖腳構(gòu)件)的設(shè)計(jì)。本發(fā)明的鋼架輔助支撐體系(連接縱梁+鎖腳構(gòu)件)設(shè)計(jì)分析方法可為鋼架輔助支撐體系(連接縱梁+鎖腳構(gòu)件)的設(shè)計(jì)提供理論依據(jù),避免了目前鋼架輔助支撐體系(連接縱梁+鎖腳構(gòu)件)在設(shè)計(jì)和應(yīng)用上僅憑經(jīng)驗(yàn)而存在的盲目性。
鋼架的連接縱梁、鎖腳構(gòu)件等是鋼架常用的拱腳沉降控制措施,與連接縱梁或鎖腳構(gòu)件單獨(dú)使用相比,二者聯(lián)合使用顯然具有更好的沉降控制效果。該支撐體系(連接縱梁+鎖腳構(gòu)件)的支護(hù)作用主要表現(xiàn)在以下兩方面:一是通過(guò)連接縱梁和鎖腳構(gòu)件對(duì)上部鋼架的共同支承作用,分擔(dān)或減少上部鋼架傳遞給拱腳的地基荷載,從而避免由于地基承載力不足而導(dǎo)致的鋼架拱腳失穩(wěn);二是當(dāng)臺(tái)階下部開(kāi)挖至鋼架拱腳懸空時(shí),由連接縱梁和鎖腳構(gòu)件共同為懸空狀態(tài)的鋼架提供支承,從而確保鋼架在臺(tái)階下部施工過(guò)程中的穩(wěn)定性。
四、附圖說(shuō)明:
圖1為一種隧道鋼架輔助支撐體系(連接縱梁+鎖腳構(gòu)件)的設(shè)計(jì)分析方法的流程圖;
圖2a為鋼架輔助支撐體系(連接縱梁+鎖腳構(gòu)件)沿隧道縱向的示意圖;
圖2b為鋼架輔助支撐體系(連接縱梁+鎖腳構(gòu)件)沿隧道橫向的示意圖;
圖3a為現(xiàn)實(shí)中的鋼架輔助支撐體系(連接縱梁+鎖腳構(gòu)件)力學(xué)示意圖;
圖3b為鋼架輔助支撐體系(連接縱梁+鎖腳構(gòu)件)的理想化模型示意圖;
圖4a為圍巖荷載沿縱向均勻分布時(shí)的荷載分配示意圖;
圖4b為拱腳荷載傳遞示意圖;
圖5a為圍巖荷載沿縱向呈三角形分布的示意圖;
圖5b為圍巖荷載沿縱向呈三角形分布時(shí)的荷載分配示意圖;
圖6為鋼架輔助支撐體系(連接縱梁+鎖腳構(gòu)件)多余未知力求解的力法基本體系示意圖。
五、具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體的實(shí)施方式來(lái)對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明:
一種隧道鋼架輔助支撐體系的設(shè)計(jì)分析方法步驟為:
步驟1):建立鋼架輔助支撐體系的力學(xué)分析模型,所述的鋼架輔助支撐體系由連接縱梁和鎖腳構(gòu)件構(gòu)成;
所述步驟1)建立的鋼架輔助支撐體系的力學(xué)分析模型滿足以下條件:
A:將連接縱梁在鋼架落底接長(zhǎng)處視為固定端,鋼架未接長(zhǎng)段的連接縱梁視為懸臂梁結(jié)構(gòu);
B:鋼架未接長(zhǎng)段自上而下傳遞的豎向作用荷載由連接縱梁、鎖腳構(gòu)件和拱腳地基共同支承。對(duì)于連接縱梁而言,受到縱梁上方各鋼架傳遞的豎向作用荷載,同時(shí)還受到各鎖腳構(gòu)件提供的豎向支承反力,以及縱梁下方鋼架各拱腳傳遞的豎向地基反力。所述鎖腳構(gòu)件和鋼架拱腳地基提供的支承均視為彈性支承,所受的地基反力均服從溫克爾假定,其中鋼架各拱腳地基的彈性支承剛度分別為K1、K2、K3、K4和K5等,各鎖腳構(gòu)件提供的彈性支承剛度分別為Ks1、Ks2、Ks3、Ks4、Ks5和Ks6;
C:通過(guò)令鋼架拱腳地基的彈簧剛度K1=0,以考慮臺(tái)階下部開(kāi)挖至懸空引起的地基支承力損失。
步驟2):根據(jù)步驟1)建立的力學(xué)分析模型,確定鋼架輔助支撐體系中連接縱梁上方各鋼架傳遞的豎向作用荷載,豎向荷載取兩種極端情況進(jìn)行包絡(luò)取值。
步驟3):根據(jù)步驟1)建立的力學(xué)分析模型和步驟2)確定的豎向作用荷載,采用力法確定鋼架輔助支撐體系中連接縱梁各處的多余未知力;多余未知力包括鋼架各拱腳的豎向地基反力以及各鎖腳構(gòu)件對(duì)連接縱梁的支承反力。
步驟4):根據(jù)步驟3)所得的多余未知力,確定不同工況時(shí)鋼架各拱腳的地基荷載、各拱腳沉降量、連接縱梁各截面的內(nèi)力、鎖腳構(gòu)件及其下伏地基的受力情況;
步驟5):根據(jù)步驟4)確定的鋼架各拱腳的地基荷載、各拱腳沉降量、連接縱梁各截面的內(nèi)力、鎖腳構(gòu)件及其下伏地基的受力情況,對(duì)不同工況時(shí)各拱腳的地基承載力、各拱腳沉降量、連接縱梁的強(qiáng)度、鎖腳構(gòu)件的強(qiáng)度及其下伏地基的承載力進(jìn)行驗(yàn)算,若不滿足驗(yàn)算要求,則須調(diào)整鋼架輔助支撐體系的設(shè)計(jì)參數(shù),重新驗(yàn)算直至滿足驗(yàn)算要求。
驗(yàn)算要求為:
A、各拱腳地基荷載小于地基允許荷載或應(yīng)力;
B、各拱腳沉降量小于允許值;
C、連接縱梁的應(yīng)力小于縱梁材料的屈服強(qiáng)度;
D、鎖腳構(gòu)件的應(yīng)力小于構(gòu)件材料的屈服強(qiáng)度;
E、鎖腳構(gòu)件下伏地基受力小于地基允許荷載或應(yīng)力。
實(shí)施例:
如圖1所示,所述設(shè)計(jì)方法,首先根據(jù)鋼架輔助支撐體系(連接縱梁+鎖腳構(gòu)件)的作用機(jī)制,如圖2a和b所示,建立鋼架輔助支撐體系(連接縱梁+鎖腳構(gòu)件)的力學(xué)分析模型,如圖3a和b所示,且滿足如下條件:
(1)將連接縱梁在鋼架落底接長(zhǎng)處視為固定端,鋼架未接長(zhǎng)段的連接縱梁視為懸臂梁結(jié)構(gòu);
(2)鋼架未接長(zhǎng)段自上而下傳遞的豎向作用荷載由連接縱梁、鎖腳構(gòu)件和拱腳地基共同支承。對(duì)于連接縱梁而言,受到縱梁上方各鋼架傳遞的豎向作用荷載,同時(shí)還受到各鎖腳構(gòu)件提供的豎向支承反力,以及縱梁下方鋼架各拱腳傳遞的豎向地基反力。所述鎖腳構(gòu)件和鋼架拱腳地基提供的支承均視為彈性支承,所受的地基反力均服從溫克爾假定,其中鋼架各拱腳地基的彈性支承剛度分別為K1、K2、K3、K4和K5等,各鎖腳構(gòu)件提供的彈性支承剛度分別為Ks1、Ks2、Ks3、Ks4、Ks5和Ks6等;
C:通過(guò)令鋼架拱腳地基的彈簧剛度K1=0,以考慮臺(tái)階下部開(kāi)挖至懸空引起的地基支承力損失。
為確定連接縱梁上方各鋼架傳遞的豎向作用荷載,取兩種極端情況進(jìn)行包絡(luò)取值(實(shí)際情況總介于兩個(gè)極端之間):
A:豎向圍巖荷載沿隧道縱向?yàn)榫鶆蚍植迹床挥?jì)工作面前方巖土體對(duì)圍巖的支撐作用,如圖4a和b所示,則有F1=F2=F3=F4=F5=F??紤]到圍巖荷載的逐步釋放,不同荷載釋放系數(shù)η下的單榀鋼架所受的荷載集度為:
q=ηq0Ls (1)
進(jìn)而可確定連接縱梁上方各鋼架傳遞的豎向作用荷載為:
所述η為鋼架承擔(dān)的圍巖荷載比例;所述q0為隧道總的豎向圍巖荷載,可按相關(guān)隧道設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行計(jì)算取值(N/m);所述Ls為鋼架的縱向間距(m);所述l為上臺(tái)階開(kāi)挖寬度(m)。
B:圍巖荷載沿隧道縱向?yàn)槿切畏植?,即圍巖荷載在工作面處為零,然后隨著工作面距離增大而線性增大,最后在鋼架落底接長(zhǎng)處達(dá)到最大,如圖5a和b所示。接下來(lái)在確定鋼架傳遞給連接縱梁的荷載之前,需首先確定當(dāng)前圍巖荷載分布形式下各榀鋼架所分?jǐn)偟膰鷰r荷載,實(shí)現(xiàn)將面分布荷載轉(zhuǎn)化為作用在各榀鋼架上的線分布荷載。在面分布荷載的任意縱向平面內(nèi),為各榀鋼架劃分各自的荷載分?jǐn)倕^(qū)域,同時(shí)確保各分?jǐn)倕^(qū)域的形心位置與各榀鋼架所在位置相對(duì)應(yīng),然后將各分?jǐn)倕^(qū)域內(nèi)的分布荷載等效轉(zhuǎn)換為作用于各榀鋼架上的集中荷載,進(jìn)而求得連接縱梁上方各鋼架傳遞的豎向作用荷載可分別表示為:
利用建立的鋼架輔助支撐體系(連接縱梁+鎖腳構(gòu)件)的力學(xué)分析模型和確定的豎向作用荷載,對(duì)鋼架輔助支撐體系(連接縱梁+鎖腳構(gòu)件)進(jìn)行受力分析。首先取鋼架輔助支撐體系(連接縱梁+鎖腳構(gòu)件)的力法基本體系如圖6所示,采用力法對(duì)所述鋼架輔助支撐體系(連接縱梁+鎖腳構(gòu)件)中連接縱梁各處的多余未知力X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X10和X11進(jìn)行求解。多余未知力X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X10和X11的求解過(guò)程如下:
結(jié)合圖6,根據(jù)鋼架輔助支撐體系(連接縱梁+鎖腳構(gòu)件)中連接縱梁在各鋼架拱腳處的豎向位移等于對(duì)應(yīng)拱腳地基的壓縮變形,以及連接縱梁在各鎖腳構(gòu)件支承處的豎向位移等于相應(yīng)鎖腳構(gòu)件端部撓度的豎向分量,可列如下基本方程式:
其中
δ21=δ12,
δ31=δ13,δ32=δ23,
δ41=δ14,δ42=δ24,δ43=δ34
δ51=δ15,δ52=δ25,δ53=δ53,δ54=δ45
δ61=δ16,δ62=δ26,δ63=δ36,δ64=δ46,δ65=δ56
δ71=δ17,δ72=δ27,δ73=δ37,δ74=δ47,δ75=δ57,δ76=δ67
δ81=δ18,δ82=δ28,δ83=δ38,δ84=δ48,δ85=δ58,δ86=δ68
δ87=δ78,
δ91=δ19,δ92=δ29,δ93=δ39,δ94=δ49
δ95=δ59,δ96=δ69,δ97=δ79,δ98=δ89
δ101=δ110,δ102=δ210,δ103=δ310,δ104=δ410δ105=δ510,δ106=δ610,δ107=δ710,δ108=δ810,δ109=δ910
δ111=δ111,δ112=δ211,δ113=δ311,δ114=δ411,δ115=δ511
δ116=δ611,δ117=δ711,δ118=δ811,δ119=δ911,δ1110=δ1011
所述X2、X4、X6、X8、X10分別為鋼架輔助支撐體系(連接縱梁+鎖腳構(gòu)件)支護(hù)作用下鋼架各拱腳處的豎向地基反力;所述X1、X3、X5、X7、X9和X11分別為各鎖腳構(gòu)件對(duì)連接縱梁提供的豎向支承反力;所述K1、K2、K3、K4和K5分別為鋼架各拱腳地基的彈性支承剛度,單位為N/m,且有K1=K2=K3=K4=K5=KfAf;所述Kf為拱腳基底的地基反力系數(shù),單位為MPa/m;所述Af為鋼架拱腳與基底地基的接觸面積,單位為m2;所述Ks1、Ks2、Ks3、Ks4、Ks5和Ks6分別為各鎖腳構(gòu)件提供的彈性支承剛度,單位為N/m,且有
其中所述L為鎖腳構(gòu)件的長(zhǎng)度,單位為m;K為鎖腳構(gòu)件下伏圍巖的地基反力系數(shù),單位為MPa/m;D為鎖腳構(gòu)件的寬度(或直徑),單位為m;EI為鎖腳構(gòu)件的抗彎剛度,單位為N·m2;所述Lh=Ls/2,單位為m;所述δik為基本結(jié)構(gòu)在Xk=1作用下,沿未知力Xi方向產(chǎn)生的變位,其中i、k=1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11;所述Δip為基本結(jié)構(gòu)在荷載F1、F2、F3、F4和F5共同作用下,沿未知力Xi方向產(chǎn)生的變位,其中i=1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11;所述ΔiFk為基本結(jié)構(gòu)在Fk作用下,沿未知力Xi方向產(chǎn)生的變位,其中i=1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11,k=1、2、3、4、5;所述EbIb為連接縱梁的抗彎剛度,單位為N·m2。
整理式(6),求解鋼架輔助支撐體系(連接縱梁+鎖腳構(gòu)件)中連接縱梁所受多余未知力X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X10和X11的方程組可進(jìn)一步表示為:
式中
a11=δ11+1/Ks1 a12=δ12 a13=δ13 a14=δ14 a15=δ15 a16=δ16
a17=δ17 a18=δ18 a19=δ19 a110=δ110 a111=δ111 b10=Δ1p
a21=δ21 a22=δ22+1/K1 a23=δ23 a24=δ24 a25=δ25 a26=δ26
a27=δ27 a28=δ28 a29=δ29 a210=δ210 a211=δ211 b20=Δ2p
a31=δ31 a32=δ32 a33=δ33+1/Ks2 a34=δ34 a35=δ35 a36=δ36
a37=δ37 a38=δ38 a39=δ39 a310=δ310 a311=δ311 b30=Δ3p
a41=δ41 a42=δ42 a43=δ43 a44=δ44+1/K2 a45=δ45 a46=δ46
a47=δ47 a48=δ48 a49=δ49 a410=δ410 a411=δ411 b40=Δ4p
a51=δ51 a52=δ52 a53=δ53 a54=δ54 a55=δ55+1/Ks3 a56=δ56
a57=δ57 a58=δ58 a59=δ59 a510=δ510 a511=δ511 b50=Δ5p
a61=δ61 a62=δ62 a63=δ63 a64=δ64 a65=δ65 a66=δ66+1/K3
a67=δ67 a68=δ68 a69=δ69 a610=δ610 a611=δ611 b60=Δ6p
a71=δ71 a72=δ72 a73=δ73 a74=δ74 a75=δ75 a76=δ76
a77=δ77+1/Ks4 a78=δ78 a79=δ79 a710=δ710 a711=δ711 b70=Δ7p
a81=δ81 a82=δ82 a83=δ83 a84=δ84 a85=δ85 a86=δ86
a87=δ87 a88=δ88+1/K4 a89=δ89 a810=δ810 a811=δ811 b80=Δ8p
a91=δ91 a92=δ92 a93=δ93 a94=δ94 a95=δ95 a96=δ96
a97=δ97 a98=δ98 a99=δ99+1/Ks5 a910=δ910 a911=δ911 b90=Δ9p
a101=δ101 a102=δ102 a103=δ103 a104=δ104 a105=δ105 a106=δ106
a107=δ107 a108=δ108 a109=δ109 a1010=δ1010+1/K5 a1011=δ1011 b100=Δ10p
a111=δ111 a112=δ112 a113=δ113 a114=δ114 a115=δ115 a116=δ116
a117=δ117 a118=δ118 a119=δ119 a1110=δ1110 a1111=δ1111+1/Ks6 b110=Δ11p
解方程組(7),可求得多余未知力為:
其中
根據(jù)所述多余未知力X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X10和X11,進(jìn)而可確定輔助支撐體系(連接縱梁+鎖腳構(gòu)件)支護(hù)作用下鋼架各拱腳的地基荷載、各拱腳沉降量、連接縱梁各截面的內(nèi)力、鎖腳構(gòu)件及其下伏地基的受力情況,過(guò)程如下:
1、確定鋼架輔助支撐體系(連接縱梁+鎖腳構(gòu)件)支護(hù)作用下鋼架各拱腳處的地基荷載:
N1=X2 N2=X4 N3=X6 N4=X8 N5=X10 (9)
2、確定各拱腳沉降量:按溫克爾假定,可得鋼架輔助支撐體系(連接縱梁+鎖腳構(gòu)件)支護(hù)作用下,臺(tái)階下部開(kāi)挖前鋼架各拱腳地基的豎向壓縮變形即拱腳沉降為:
當(dāng)臺(tái)階下部開(kāi)挖一個(gè)進(jìn)尺至鋼架拱腳懸空(令地基彈簧剛度K1=0)時(shí),該處拱腳的相應(yīng)沉降為:
3、確定連接縱梁各截面的內(nèi)力
在求得多余未知力X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X10和X11后,鋼架輔助支撐體系(連接縱梁+鎖腳構(gòu)件)中連接縱梁成為靜定結(jié)構(gòu)。根據(jù)圖6,可求得連接縱梁各截面的內(nèi)力。
4、確定鎖腳構(gòu)件及其下伏地基的受力情況
在確定鎖腳構(gòu)件對(duì)連接縱梁提供的豎向支承反力X1、X3、X5、X7、X9和X11后,根據(jù)彈性地基梁理論可求得各鎖腳構(gòu)件及其下伏地基的受力情況。
最后,對(duì)鋼架輔助支撐體系(連接縱梁+鎖腳構(gòu)件)支護(hù)作用下鋼架各拱腳的地基承載力、各拱腳沉降量、連接縱梁和鎖腳構(gòu)件的強(qiáng)度以及鎖腳構(gòu)件下伏地基的承載力進(jìn)行驗(yàn)算。應(yīng)滿足以下驗(yàn)算要求:各拱腳的地基荷載小于地基允許荷載或應(yīng)力;各拱腳沉降量小于允許值;連接縱梁的應(yīng)力小于縱梁材料的屈服強(qiáng)度;各鎖腳構(gòu)件的應(yīng)力小于構(gòu)件材料的屈服強(qiáng)度;各鎖腳構(gòu)件下伏地基受力小于地基允許荷載或應(yīng)力。若不滿足驗(yàn)算要求,則須調(diào)整鋼架輔助支撐體系(連接縱梁+鎖腳構(gòu)件)的設(shè)計(jì)參數(shù),重新驗(yàn)算直至滿足驗(yàn)算要求,最終完成隧道鋼架輔助支撐體系(連接縱梁+鎖腳構(gòu)件)的設(shè)計(jì)。