论文利用MIDAS/GTS软件和那文水工隧洞地质资料分别建立传统式钢拱架支护结构分析模型和新型加长式钢拱架支护结构分析模型,以此探索两种支护结构中混凝土厚度和钢拱架间距对钢拱架拱顶下沉值和拱脚内移值的影响。根据两种支护结构的模拟数据,分析两种支护结构的支护效果。通过佟李干渠1#隧洞工程案例,对比新型加长式钢拱架支护结构的模拟数据和监测数据,验证新型加长式钢拱架支护结构应用在实际工程中的支护效果。综合得出以下结论:(1)新型钢拱架支护结构是在传统式钢拱架支护结构的基础上对拱脚进行加长10cm,形成新型加长式钢拱架支护结构。新型加长式钢拱架支护结构利用拱脚加长部分和下台阶未开挖的围岩为拱架提供水平约束力,从而减小钢拱架支护结构拱脚内移值。钢拱架加长端置于上台阶两侧凹坑中的混凝土垫块上,混凝土垫块相当于增加局部围岩的等级;钢拱架加长端和混凝土垫块相互作用,相当于增大了钢拱架端部和围岩的接触面积,为钢拱架支护结构提供更大的竖向反力,减小钢拱架支护结构拱顶下沉值。利用MIDAS/GTS软件和那文水工隧洞地质资料建立分析模型,得出新型加长式钢拱架支护结构可以有效的解决传统式钢拱架支护结构在拱脚内移和拱顶下沉方面的缺陷。(2)利用MIDAS/GTS软件和那文水工隧洞地质资料建立支护结构分析模型,保持两种支护结构中相邻钢拱架间距和混凝土厚度都相同时,对第四榀钢拱架拱顶下沉值和拱脚内移值进行探究,发现第四榀钢拱架拱顶下沉速率和拱脚内移速率随着开挖步的增加都逐渐变缓,最终拱顶下沉值和拱脚内移值都趋于稳定。两种支护结构在混凝土厚度和钢拱架间距都相同的情况下,采用新型加长式钢拱架支护结构拱脚水平内移较传统式钢拱架支护结构拱脚水平内移减少约69%,采用新型加长式钢拱架支护结构拱顶下沉较传统式钢拱架支护结构拱顶下沉减少约58%。(3)借助MIDAS/GTS软件和那文水工隧洞地质资料建立改变相邻钢拱架间距或改变混凝土厚度的支护结构分析模型,得出改变相邻钢拱架间距和混凝土厚度对两种支护结构拱顶下沉和拱脚内移均有影响,随着相邻钢拱架间距增大或混凝土厚度减小,两种支护结构拱顶下沉值和拱脚内移值均增大;但传统式钢拱架支护结构拱顶下沉值和拱脚内移值均大于新型加长式钢拱架支护结构。(4)对采用新型加长式钢拱架支护结构的佟李干渠1#隧洞进行模拟分析和现场监测,从中选取第四榀钢拱架模拟数据和监测数据进行对比分析,得出现场监测数据和模拟数据变化趋势基本一致,验证了新型加长式钢拱架支护结构在佟李干渠1#隧洞工程中的支护效果,促进新型支护结构的发展和完善。图[35]表[10]参[56]