研究采用現(xiàn)場對比試驗，為了使試驗結(jié)果有可比性，選取試驗條件基本相同的賀家莊洞身段作為試驗段，分別設(shè)置型鋼拱架段40m和格柵拱架段40m。內(nèi)容有：拱頂下沉、拱腳下沉、水平收斂、圍巖壓力、初支鋼架應(yīng)力等。試驗結(jié)果表明：格柵拱架比型鋼拱架的沉降略大，水平收斂基本相等；格柵拱架比型鋼拱架應(yīng)力小，且應(yīng)力分布相對均勻；土壓力普遍很小，但格柵拱架土壓力更小些；掘進(jìn)四榀鋼架（3.2m）后，鋼架沉降達(dá)總沉降的26%左右，大應(yīng)力達(dá)總應(yīng)力的33%左右。經(jīng)綜合分析認(rèn)為型鋼拱架及格柵拱架均能適用于IV級黏質(zhì)老黃土，但格柵拱架更具優(yōu)越性。
超前小導(dǎo)管配合型鋼鋼架使用，應(yīng)用于Ⅳ、Ⅴ級圍巖拱部超前注漿預(yù)支護(hù)，其縱向搭接長度不小于1m。
小導(dǎo)管加工時，鋼管與襯砌中線平行以8～14°仰角打入拱部圍巖。鋼管環(huán)向間距40cm。每打完一排鋼管后，超前小導(dǎo)管需要壓注水泥漿，等達(dá)到75%的強度后，開挖拱部及進(jìn)行初噴、架設(shè)鋼架，初期支護(hù)完成后，隔2.40m再打下一排鋼管，超前小導(dǎo)管保持1.0m以上的搭接長度。為了超挖，應(yīng)控制超前小導(dǎo)管打入角度，同時除排超前小導(dǎo)管外其余超前小導(dǎo)管必須從型鋼鋼架腹部穿過，并與型鋼拱架焊接，即要求型鋼拱架在制作工程中在型鋼腹板位置要求穿孔。
格柵鋼架：相對型鋼架具有柔性好、節(jié)約鋼材、后工序噴砼回彈少、與所噴砼結(jié)合，形成鋼筋砼結(jié)構(gòu)。缺點是加工工作量大。
施工工序：初噴→拱架制作→安裝→縱向聯(lián)接筋加固→鎖腳錨桿→噴砼。
