随着我国西部地区交通基础设施的不断完善,这一地区正在修建大量的黄土隧道。型钢支护和格栅支护是目前我国用“新奥法”修建的黄土隧道中常用的两种初期支护形式。格栅支护与喷射混凝土结合紧密,在后期不会出现收缩裂缝,且其造价低、重量轻、运输安装简便,成为隧道初期支护的理想选择。在黄土隧道的施工过程中,出于安全考虑和管理的方便,一直选择型钢拱架作为其初期支护。然而,深埋黄土隧道洞身经常处于密实性黄土地层中,围岩常含钙质胶结层,具节理,无层理和断裂,地层连续性好,稳定性高,这种情况下能否选择格栅拱架作为其初期支护的钢拱架形式,研究其适用性就显得十分必要。为此,笔者针对用三台阶七步法开挖的密实性黄土隧道中格栅拱架的适用性展开了讨论,主要有以下内容：1.以晋中南铁路通道卢则沟1#隧道工程为依托,在充分调查和分析该隧道围岩地质条件的基础上,提出了在密实性深埋黄土隧道中使用格栅支护的设想,给出了具体的格栅设计方案,并给出了格栅支护下判别隧道稳定性的围岩位移指标、结构强度指标和施工监测速率指标。2.以晋中南铁路通道卢则沟1#隧道工程为对象,运用有限元数值模拟的方法,采用类似工程中常用的型钢支护为对照,分别计算了型钢支护和格栅支护下该隧道的围岩变形和结构受力特征,并分析比较两种支护下隧道稳定性的差别,比较得出：当密实性深埋黄土隧道运用三台阶七步法开挖时,边墙水平收敛值大于拱顶下沉值,并且在格栅支护条件下,二者均有了不同程度的增加,且边墙收敛值变化更大。与型钢支护条件下相比,格栅支护最终轴力减小、弯矩增大、截面应力增大,系统锚杆和锁脚锚杆轴力增大但均未超出材料的极限强度,初步判断格栅支护结合喷锚作为密实性黄土隧道的初期支护是可行的。3、分析格栅支护下的现场围岩位移监测数据,发现各项位移变化速率除第一天外,均小于设计速率指标,且最终位移量未超过设计位移指标,表明格栅支护作为密实性黄土隧道的初期支护确实是可行的。将实测数据和数值计算结果相比较,发现数值计算的误差较小,证明数值计算结果可靠,证明初步判断时所使用方法的正确性。4.采用三维有限元模型,研究了1m和2m两种开挖进尺对隧道稳定性的影响。结果表明,在2m开挖进尺条件下,隧道拱顶下沉量几乎不变,边墙水平收敛减小显著；格栅拱架轴力增大、应力增大且全截面受压；喷射混凝土全截面受压,最大压应力减小,系统锚杆和锁脚锚杆轴力减小,所有结构应力均未超过材料极限强度；围岩特征点压力和塑性区深度几乎未发生变化。综合分析认为使用三台阶七步法开挖密实性黄土隧道时,2m开挖进尺优于1m开挖进尺。5.采用三维有限元模型,分析了格栅支护下,采用《铁路大断面隧道三台阶七步开挖法施工作业指南》中规定的核心土最大、最小长度对隧道稳定性带来的影响。研究发现,在短台阶工况下,隧道拱顶下沉和边墙水平收敛都有了明显的减小,后者减小更明显。格栅拱架的弯矩减小、剪力减小、轴力增大、总应力增大且全截面受压,格栅应力未超过钢筋屈服强度；喷射混凝土全截面受压,其内外侧环向应力均增大,最大压应力未超过喷射混凝土抗压强度；系统锚杆和锁脚锚杆轴力减小;围岩特征点压力增大,最大等效塑性应变减小、塑性区深度减小。掌子面中线纵向位移增加,其中掌子面与核心土接触点增加最大。运用边坡稳定性分析中常用的点安全系数法,以文中所指的滑面为最危险截面,分析了两种工况下核心土的稳定性。研究表明两种工况下滑面上各点的安全系数均大于1,可以认为两种工况下核心土均是稳定的。综合分析认为,密实性黄土隧道运用三台阶七步法开挖时,短台阶优于长台阶,且核心土和围岩均是稳定的。