管棚在隧道岩溶地层应用

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大管棚超前支护技术在南山隧道岩溶处理施工中的应用

维普资讯 http:/ห้องสมุดไป่ตู้
第２８卷第３期２００８年６月
彪莲谨
ＴｎｅｎｔｕｔｎｕｎｌＣｏｓｒｃｉｏ
Ｖ．８Ｎｏ３ｎ２１．
Ｊｎ２ＯｕｅＯ８
大管棚超前支护技术在南山隧道岩溶处理施工中的应用
关键词：隧道；大管棚；超前支护；岩溶处理
中图分类号：４５Ｕ５文献标志码：Ｂ文章编号：６２— ４Ｘ（０８００３１７７１２０）３— ３６—０３
ＡｐｌａｉｎｏｒｅＰｉｅｒｏｐｉｔｆＬａｇｐ－ｏｆＡｄｖｎｅＲｅｎｏｃｍｅｔＴｅｈｌｇｎｃｏａｃｉｆｒｅｎｃｎｏｏｙｉＫａｓｅｔｅｔＣｏｓｒｃｉｎｏｎｈｎＴｕｎｌｒｔＴｒａｍｎｎｔｕｔｏｆＮａｓａｎｅ
ＤＫ８３０南西翼。该段隧道埋深约７８３２１＋８）０— ０ｍ，地
２岩溶处理原则
根据现场实际情况，本着使 “ 道结构不留后患、隧
不产生环境问题、安全可靠、实施容易” 的岩溶处理基
本原则，取以洞内为主的处理方案。先用地表物探采结合洞内钻探探明岩溶情况，后采用大管棚注浆进然行超前预支护，在开挖过程中使用密排２工字钢拱２号
约为８ｍｎｍ／ｉ。
隙水、岩裂隙水及岩溶水。其中ＤＫ８基３２１＋２５一＋５４０段地层岩性为泥盆系东岗岭组（）岩夹泥质６Ｄｄ灰灰岩、云岩，于三步梯向斜（３２０＋９５一白位ＤＫ８２

浅谈管棚超前支护在隧道洞口中的应用

浅谈管棚超前支护在隧道洞口中的应用摘要：管棚一般是沿隧道工程断面的一部分及全部,以一定的间距环向钻设与隧道轴线基本平行的设置,而后插入大直径的钢管,并向管内注浆固结周边围岩,从而在预定范围内形成钢管棚护的支护形式。

管棚超前支护是为了在特殊的地质条件下确保进行安全开挖,预先提供增强地层承载力的支护方法。

主要适用于软弱地层、软岩、岩堆和破碎地段。

隧道进、出口及浅埋地段较多。

关键词：超前支护管棚软弱夹层分析：因桂三高速公路工程起点为桂林、终点为柳州三江县，本项目全部隧道根据走向均命名为桂林端、三江端，以广西桂三高速公路工程龙胜四号特长隧道为例左洞3095m、右洞3115m，洞口段均向洞内延伸较远，具体分析如下：隧道桂林端洞口段稳定性评价:隧道桂林端洞口段地形坡度35°～40°，为Ⅴ级围岩，无自稳能力；隧道三江端洞口段稳定性评价:三江端洞口地处山间冲沟边部，洞口段为Ⅴ级围岩，无自稳能力。

综上所述，本隧道洞口段桂林端左洞长185米、右洞长170 米，三江端左洞长60米、右洞长145米。

全部为Ⅴ级围岩，属较破碎岩，无自稳能力，且向洞身延伸较远。

如果单单依靠喷锚支护、小导管注浆，一旦发生坍塌、滑坡后果不堪设想，工程施工中不仅要考虑简化工艺,降低造价，更要考虑安全、质量、进度，特别隧道施工重点考虑的是施工安全，为此洞口段在施工中以参照设计要求，把超前支护作为重点控制工序，以管棚支护（注浆）为主，以超前小导管注浆、锚杆、喷射混凝土为辅进行施工过程中支护控制。

管棚施工技术： 1、长管棚技术参数：（1）钢管规格：热轧无缝钢管φ108mm，壁厚6mm，节长3m、6m；（2）管距：环向间距40cm；（3）倾角：仰角1°（不包括路线纵坡），方向:与路线中线平行；；（4）隧道纵向同一横断面内的接头数不大于50%，相邻钢管的接头至少须错开1m。

2、长管棚施工质量过程控制：（1）配备电动钻机，钻进并顶进长管棚钢管；（2）本隧道采用C25钢筋混凝土套拱作长管棚导向墙，套拱在明洞外轮廓线以外施作；（3）管棚必须按设计位置施工，钻机立轴方向必须准确控制，以保证孔口的孔向正确，每钻完一孔便顶进一根钢管，钻进中应经常采用测斜仪量测钢管钻进的偏斜度，发现偏斜超过设计要求，及时纠正；（4）钢管接头采用丝扣连接，丝扣长15cm。

大管棚在复杂地质条件下的隧洞开挖施工工法(2)

大管棚在复杂地质条件下的隧洞开挖施工工法大管棚在复杂地质条件下的隧洞开挖施工工法一、前言大管棚是一种新型的隧洞开挖施工工法，其特点是在地下不开挖的情况下，利用现场生产的钢质管道来建造地下隧道。

它广泛应用于城市地下铁路、地下管廊以及矿山等领域。

本文将重点介绍大管棚在复杂地质条件下的隧洞开挖施工工法。

二、工法特点大管棚在复杂地质条件下的隧洞开挖施工工法有以下几个特点：1. 高度适应性：大管棚工法适应各种复杂地质情况，包括软土层、粘性土层、砂卵石层以及岩石层等，能够应对各种地质条件的挑战。

2. 施工效率高：大管棚工法采用现场生产的钢质管道，不需要进行地下开挖，可以快速进行隧道建设，节省了施工时间和人力成本。

3. 结构稳定性强：大管棚采用钢质管道结构，具有良好的承载力和抗变形能力，能够在复杂地质条件下保持良好的结构稳定性。

4. 环境污染小：大管棚工法不需要进行土方开挖和土方回填，可以减少对周围环境的破坏和污染。

三、适应范围大管棚工法适用于以下几个领域：1. 城市地铁建设：大管棚工法可以在城市地下进行隧道建设，避免了城市地表的破坏和交通拥堵问题。

2. 地下管廊建设：大管棚工法可以快速建设地下管廊，满足城市基础设施建设的需求。

3. 矿山开采：大管棚工法可以用于矿山开采中的通风、排水和人员运输等工程。

四、工艺原理大管棚工法的主要原理是利用环形钢质管道构成的大管棚系统来支撑地下隧道，使其能够在复杂地质条件下安全稳定地运行。

具体工艺原理如下：1. 钢质管道生产：根据隧道设计要求，现场生产钢质管道，并进行质量检测，确保其符合相关标准。

2. 钢质管道安装：将生产好的钢质管道按照设计要求进行一字型、V型或U型的排列，利用预制的扣件将其连接成一个环形管道系统。

3. 支撑系统安装：在钢质管道上设置支撑系统，包括支撑钢拱、横梁和纵梁等，以增强管道的结构稳定性。

4. 掘进工作：通过钻孔、爆破、挖掘等方式进行隧洞的开挖，将土石料清理干净，保证施工现场的安全和清洁。

管棚施工技术在隧道施工中的应用

管棚施工技术在隧道施工中的应用超前支护是保证隧道工程开挖工作面稳定而采取的超前于掌子面开挖的辅助措施的一种，在超前支护的措施中有超前小导管注浆、超前锚杆、管棚超前支护等，文章主要介绍在隧道施工过程中，管棚超前支护的施工技术，其中包括管棚的适用条件、结构组成、主要材料要求、施工工艺流程、质量控制要点、安全及环保控制要点等。

标签：隧道施工；超前支护；管棚；施工技术改革开放以来，我国公路事业发展非常迅速，特别是高速公路的发展更是以难以想象的速度在向前发展，高速公路通车总里程更是在逐年攀升。

修建公路就不可避免的要穿越山岭、江河等，这就不可避免的要修建隧道，随着技术的发展和运营的需要，公路隧道也是朝着更长、更宽的方向发展。

管棚超前支护是目前应用比较广泛的超前加固方法，在超前支护工法中，由于管棚法具有施工便捷、安全可靠、工期短、预加固效果明显等优点，所以应用非常广泛。

本人结合工程实际经验谈一谈管棚施工技术的组成以及适用条件、技术要点以及质量控制要点等。

1 管棚的适用条件管棚作为隧道施工的辅助方法之一，适用于软弱砂土质地层、砂卵砾石地层，膨胀性软流塑、硬可塑状粉质粘土地层，裂隙发育岩体、断层破碎带、浅埋大偏压等围岩，并对地层变形有严格要求的工程。

通常情况下，在穿越铁路修建地下工程、穿越地面及地下结构物修建地下工程、修建大断面地下工程、隧道洞口段加固等特殊地段施工时，一般采用管棚进行超前支护。

2 结构组成管棚主要由钢管和钢拱架组成。

钢管的入土端制作成尖靴状或者是楔形，以较小的外插角沿着开挖轮廓线，向开挖面前方打入钢管或者钢插板，末端支架在钢拱架上，对开挖面前方的围岩起到预支护的作用。

管棚中所用的钢管应该严格的按照设计要求进行加工并开孔，管内灌注水泥浆或者水泥砂浆，从而是钢管自身的强度及刚度得以提高。

3 主要材料要求在管棚施工中，材料的规格及质量是影响工程质量的主要因素之一，管棚施工的主要材料有钢管及水泥浆或者水泥砂浆等。

管棚在软弱围岩隧道施工中的应用薛丽君

管棚在软弱围岩隧道施工中的应用薛丽君摘要：软弱围岩隧道施工过程中，需要根据管棚的具体情况，调整管棚超前支护效果。

以科学、合理的支护方法，逐步加强整体的支撑力，明确实际有效控制问题的实施方案。

根据管棚技术的操作标准要求，以有效的方法，提升管棚在软岩隧道施工中的具体应用，分析软弱围岩隧道施工的工程技术特点和标准要求。

本文将针对管棚在软弱围岩隧道施工的技术操作标准，实施有效的技术问题分析，调整管棚隧道施工的应用效果。

关键词：软弱围岩；管棚；隧道施工引言隧道管棚施工过程中，需要依照其地质条件，分析隧道的技术含量和技术水平。

本文以长寿山的隧道为例证，分析北岸至福民村段的隧道施工，历全长12500m，属于枢纽隧道打通节点工程。

隧道地质条件较差，难度技术高，线路长。

岩体呈现松散结构，洞口边坡稳定性差。

隧道自准备开始进洞，清除洞口的土层后，边坡表面产生裂缝。

需要采用有效的施工技术方法，对洞口进行固定处理，保证洞口埋段经济安全的合理。

一、管棚注浆施工的工艺原理分析注浆管棚填充围岩的裂缝，围岩的强度和刚度效果。

按照围岩的整体承载标准，实施围岩注浆结构的加固处理。

按照内部的围岩、支护系统进行承载力水平的分析，判断隧道变形压力。

根据管棚施工的标准进行分析，调整钢管的厚壁。

沿着隧道轮廓周边进行密度分布分析，调整加固可能产生的变形问题。

隧道支护结构中需要根据承受的载荷量关系，逐步控制。

在管棚进口端设置合理的导向墙，对另外一端设置隧道围岩，确保完整效果合理。

根据上部的破损情况，调整围岩支护，形成稳定的支撑结构标准。

对支护梁进行承受上部压力的处理，调整上部载荷的形成作用，通过注浆将破碎围岩的裂隙与围岩形成一个整体作用。

管棚在隧道施工中，根据不同的围岩适当的调整土质地层，砂卵石头地层，膨胀软流，硬塑装置黏土地层，裂缝岩土、断层破损。

二、管棚注浆施工工艺基本原理1管棚注浆基本方法。

管棚地下结构工程施工中，暗挖需要采用超前的支护施工技术，以合理的拟开挖方式，对地下隧道结构进行加固处理，确定预埋的线标。

管棚注浆技术在公路岩溶隧道坍方处理中的应用

７０一＋８０５０段设计围岩类别为 Ⅲ类，围岩为灰黄、灰色灰深岩，弱风化，碎块一大块状，理裂隙及岩溶较不发育，体节岩具块（）（）石碎石状镶嵌结构。地下水类型为岩溶裂隙水，富水性弱～贫乏，局部富水性中等。初期支护及二次衬砌类
一３１１２２交叉作业。注浆初１一３ — ７一７一３一Ｏ，
距７ｍｘ５ｅ的注浆锚杆，注浆进一步加固土体。拱５ｃ６ｍ并
脚打设两根４０ｍ锁脚锚杆控制沉降。隧道两端相向施工，．
在中间贯通。拱部通过坍体后开挖下半断面。下半断面每
的大型充填溶洞。如图ห้องสมุดไป่ตู้３所示。
２岩溶坍方及原因分析
２１岩溶坍方．
隧道从大里程向小里程方向开挖，台阶开挖至Ｋ０上２４
＋８６４发生掉块突泥坍塌，（）及粘土掩埋掌子面，块碎石并
图２突泥
变化，导致出现了此次大坍方。
坍体为黄色粘土（粘土试验物理力学指标显示，然含天
水量和液限指标较高分别为３．％和４．％）大块孤石，９６７６夹超前预报根据密度电阻率法量测分析，体大致范围为：坍长［收稿日期］００— — ８２１００４
延伸到Ｋ０＋９．２４６６６稳定，同时地表出现陷坑。如图１图２、
所示。
图３
坍方示意图

长大管棚在软弱围岩施工中的应用

长大管棚在软弱围岩施工中的应用背景软弱围岩是一种常见的隧道工程困难，因为它们不能承受大量的力量。

长大管棚是一种新型的加固结构，使用钢弹性装置并打制特殊型材。

本文将探讨长大管棚在软弱围岩施工中的应用。

长大管棚的优势长大管棚是一种新型的隧道加固结构，在软弱围岩施工中具有以下优势：1.承载能力强长大管棚有很强的承载能力，可以经受很高的压力。

以下是关于长大管棚的性能指标：•具有较高的极限荷载。

它可以承受比传统钢支撑更高的荷载，因为它是由钢套筒和强度较高的钢组成的。

•良好的刚度特性。

长大管棚可以保证围岩的刚度特性，可以更好地支撑隧道的运营。

•相对较小的应变量。

长大管棚具有良好的应变特性，可以比较少地造成变形。

2.施工方便与其他替代方案相比，长大管棚的施工效率更高。

因为它是组装好的，所以长大管棚是单个单位的，可以更快、更安全地安装。

3.灵活性长大管棚适用于多种类型的隧道，可以在不同类型的围岩中使用。

因此，使用长大管棚的隧道可以更加灵活。

案例分析下面是一些曾经使用长大管棚进行施工的隧道的案例分析：1.某大型公路隧道某大型公路隧道是一座双向四车道的高速公路隧道，并有大量的交通流量。

这个隧道传统上使用钢支撑, 但是由于巨大的压力和围岩的不稳定性，传统的钢支撑不能有效地支撑路面。

在使用长大管棚进行支撑的情况下，隧道的切割速度提高了，而长大管棚的固有刚度特性可以有效地支撑随后的切割工作。

2.某地铁站某地铁站的入口是在老城区的挤压点（软弱地质）中。

传统的方法是使用高支撑来防止顶部下沉。

这种方法显然很麻烦，而且成本非常高。

在使用长大管棚后，隧洞的支撑更加均匀，提高了隧道的稳定性，同时施工时间也得到缩短。

总的来说，长大管棚是一种非常适合软弱围岩施工中的加固结构。

在施工效率和施工成本方面比传统的钢支撑都具备优势。

虽然长大管棚价格高于传统的钢支撑，但优势在于稳定性和切割速度的提高，可以证明长大管棚在施工中的优越性。

管棚的适用条件及一些土体状况的应用

图2管棚受力模型
地基反力采用双参数模型中的Pasternak模型进行计算，由弹性地基梁理论可得地基反力及管棚挠曲微分方程：
pb* b* (x)
式中：E为管棚弹性模量；I为管棚惯性矩；k为基床系数；w(x)为管棚挠度；Gp为地基剪切模量；b为弹性地基梁宽度；b*为考虑地基连续性情况下弹性地基梁的等效宽度，b *=b[1+(Gp/ k )1/2/ b]。计算时，假定隧道埋深变化不大时，掌子面附近围岩压力q(x)可简化为均布载荷q0，由此可得管棚各段控制方程。
（3）增强初期支护强度，及时施做二次衬砌
每一次的开挖长度不宜取过长，在施工中不能片面地强调施工进度，管棚挠度随着开挖步长的增大，也在增大，同时随着步长的增加挠度最大值均出现在掌子面附近。在掌子面前方约一倍开挖跨度管棚开始发生变形，但变形量较小，掌子面过后约一倍开挖跨度管棚变形趋于稳定。隧道实际施工过程中在相当长的时间内，初期支护承担了主要荷载，发生结构安全问题均在初期支护阶段。
苟德明等提出了浅埋暗挖隧道中管棚双参数受力模型的计算方法，通过边界条件，得到双参数地基模型管棚的转角、弯矩和剪力计算结果。
通过列出边界条件，求出全部待定系数，带入管棚各段方程可得管棚各段挠度方程Wi，带入下式可分别计算管棚的转角、弯矩和剪力：
Q(X)=
小结
（1）对于黄土地层，土质松散，土体稳定性极差，施工难度相对较大。黄土浅埋地质条件下，管棚受力最不利位置发生在隧道开挖但未支护时掌子面附近。在掌子面前方大约一倍开挖跨度开始受力，掌子面过后约一倍开挖跨度受力趋于稳定，开挖纵向影响范围约为一倍开挖跨度。
管棚的适用条件及一些土体状况的应用
引言
随着我国道路交通建设的迅速发展，隧道工程施工日益增多，面临一些不良地质条件的隧道掘进施工和事故处理，超前管棚支护技术具有广阔的应用前景。

例谈隧道施工中管棚技术应用

例谈隧道施工中管棚技术应用1.工程简介凤凰山隧道位于贵州省织金县境内，是黄桶至织金线的难点、重点控制工程之一，该隧道全长6662米，所在地域属溶蚀中山地貌，穿过地层岩性主要为峨眉山玄武岩、茅口组灰岩、栖霞组燧石灰岩、梁山组石英砂岩夹泥、页岩、炭质页岩及煤线等。

同时该隧地质构造发育，共发育有4个背斜、2个向斜和2条区域性断层；存在的主要不良地质有1个岩溶深部滞留带、5个岩溶发育带、2条暗河、2个浅煤层。

可以说，凤凰山隧道包含了喀斯特地区所有的地质类型，施工过程极有可能发生塌方、突泥、突水等地质灾害。

因此，管棚超前支护的施工技术在凤凰山隧道的施工过程中起着至关重要的作用。

2. 提出问题及确定方案凤凰山隧道掘进至里程DK50+813，已揭示的掌子面情况为：围岩破碎，含溶腔、溶槽等，充填流塑状粘土，并有岩溶裂隙水发育。

根据以往工程经验，项目部立即停止掘进，根据TSP技术方法，采用TGP206隧道地质超前预报仪进行隧道地质超前预报，预报结果显示：掌子面前方发育大规模的填充型溶洞，溶洞内充填流塑状粘土夹碎石、鹅卵石，并发育较大岩溶水，围岩自稳能力差。

为确保预报结果准确及施工安全，项目部又施作掌子面中心处超前水平钻探，从另一面验证了TSP超前地质预报的准确性。

之后经各参建单位研究决定，认为较为合适的施工方法是采用大管棚超前预注浆，先对掌子面前方松散体进行固结处理再进行分部开挖，可以有效地保证施工安全和满足工期等各方面要求。

3.施工方案的实施3.1大管棚的布置及选择3.1.1大管棚布置在隧道开挖轮廓线外的隧道拱部，环向间距为0.3m，管心与衬砌设计外廓线间距为40cm，外插角为3°（不包括线路纵坡）；3.1.2大管棚采用φ108mm ，壁厚为5mm 的热轧无缝钢管，长度为30m，管棚搭接长度为5m。

3.2施工工艺针对上述围岩特点，项目部立即采用管棚超前支护技术（跟管钻进法）进行处理。

施工工艺如下：3.2.1施作导向墙（即开挖管棚工作室）和止浆墙。

管棚超前支护技术在城市隧道工程中的应用

管棚超前支护技术在城市隧道工程中的应用在城市隧道工程施工中，管棚超前支护是十分重要的辅助技术类型，不仅能够提升掌子面稳定性，同时还可避免地表严重下沉，施工方式快速便捷，可保证隧道工程施工安全性。

对此，本文首先对管棚工艺进行介绍，然后对管棚的配置形式进行分析，并以某城市隧道工程为研究对象，对管棚超前支护施工技术要点进行详细探究。

标签：管棚工艺;配置形式;施工1、引言管棚是隧道工程施工中十分常见的超前支护方式，可被应用于隧道工程开挖洞口段以及浅埋洞身段施工中。

对于隧道工程断裂破碎带以及浅埋偏压不良地质施工段，均可应用管棚超前支护施工技术，支护施工效果比较好。

因此，对管棚超前支护技术在城市隧道工程施工中的应用方式进行深入研究意义重大。

2、管棚工艺概述在城市隧道工程施工中，在管棚超前支护技术的实际应用中，首先可在隧道工程开挖外轮廓上进行钻孔，要求根据洞轴合理控制钻孔间距，然后再安装惯性矩较大的钢管，再利用注浆施工方式固结岩体，进而达到预支护施工效果。

在管棚施工中，可利用钢管材料进行纵向预支持，然后再利用钢拱架发挥环向支撑作用，不仅整体刚度大，而且能够有效控制围岩变形，使其能够承受早期围岩压力作用。

管棚一次超前量大，钢管安装次数比较少，与开挖施工之间的相互干扰比较小，有利于进行全断面施工，提升隧道工程施工效率。

3、管棚的配置形式在隧道工程施工中，不同隧道工程施工区域地质结构、地形条件以及地层性质差异比较大，因此钢管配置形式也有较大差异，主要可分为七种形式，如图1所示，具体如下：（1）扇形配置形式。

如果隧道工程断面内部地层结构稳定性比较高，而拱部附近地层稳定性交叉，则可应用扇形配置方式。

（2）半圆形配置形式。

如果隧道工程下半部地层结构稳定，而拱线以上地层结构稳定性较差，则可利用半圆形配置形式。

（3）门型配置形式。

如果隧道工程基础结构稳定，但是断面内部地层以及上部地层稳定性交叉，则可应用门型配置形式。

（4）全周形配置形式。

管棚在软弱围岩隧道施工中的应用朱金涛

管棚在软弱围岩隧道施工中的应用朱金涛摘要：在软弱围岩隧道进行的施工时，极易出现掌子面失稳及地表下沉的现象。

以科学、合理的支护方法增强支撑力，能够有效控制施工问题的出现，管棚技术就是其中一种有效的方法。

本文以某软弱隧道工程为例探讨了其施工技术要点。

关键词：管棚；软弱围岩；注浆一、工程概况长寿山隧道位于黄河北岸的大砂坪乡与富民村之间，横穿兰州市两区一县，起点里程HDK41+910，终点里程HDK54+425，全长为12515m，属于中铁二十局集团兰州枢纽项目控制性节点工程。

自开工以来，项目部把长寿山隧道列为创鲁班奖工程。

隧道进HDK54+265~HDK54+425段有一个喇叭口断面，为双线集装箱喇叭口隧道，该里程段隧道地质条件较差，施工难度大，技术含量高，线路穿越Ⅴ级全~强风化花岗岩。

洞口段表层为坡积土，层厚0.5ｍ~2ｍ，进洞口 30ｍ浅埋段为全风化花岗岩，岩体呈角砾碎块松散状结构，岩体完整性差，洞口边仰坡及围岩自稳能力弱。

自隧道准备开始进洞，随着清除洞口表层土后，仰坡地表处产生裂缝，最大裂缝5cm，形成3~4cm的错台，且裂隙水入渗时，有滴水现象，洞口开挖工作面产生坍塌，施工进洞困难。

根据现场实际情况，结合其他隧道施工经验，认为较为合理的施工方法是采用长管棚超前预注浆，先对洞口段进行固结处理，以保证洞口浅埋段经济、快速、安全的进洞。

二、管棚注浆法工艺原理注浆管棚通过注浆填充围岩裂隙，提高围岩的强度和刚度，从而提高围岩的整体承载能力。

通过向围岩注浆形成的加固圈起到“承载拱”的作用，支承“承载拱”上部的岩层重量，使拱内部的围岩与支护系统处于免压状态。

拱内部的围岩与支护系统受到的力仅是由于隧道变形引起的形变压力，当管棚为惯性力矩较大的厚壁钢管，且沿隧道开挖轮廓线周密布置时，加固圈的变形较小，因此，隧道支护结构所承受的上部荷载大大减小。

另外，在管棚进口端一般加有套拱基础，另一端深入到隧道围岩较为完整、坚硬处，这样可以对上部的破碎软弱围岩形成一个稳定的“简支梁”支撑结构，此简支梁可起到承受上部压力或者传递上部荷载的作用。

超前管棚预支护在隧道洞身施工中的应用

超前管棚预支护在隧道洞身施工中的应用摘要：隧道通过软弱破碎地带时，给掘进带来相当大的困难，而且存在很大的施工安全风险。

因此制定合理、科学、有效的处理方案避免塌方，对隧道顺利此地段极为重要。

本文通过对某双线隧道复杂的岩溶、水文地质、风化严重、岩体松散等条件，重点介绍管棚在洞内施工的施工工艺、施工方法，并总结其应用效果和存在的问题，以期对隧道安全施工技术有一定的借鉴意义。

关键词：隧道；施工；软弱破碎围岩；安全风险；超前管棚0引言顺利贯通软岩松散围岩是一个在施工中比较棘手的难题，运用什么样的方式进行掘进，在施工中采取什么样的保护措施都没有一个具体的标准和流程。

一般软岩松散岩体（如泥岩，软砂岩等）尤其是夹有大块孤石时，其施工安全风险性大，有可能引起突泥、塌方，如处理得当，既能减少坍塌，又节省资金以及拖延工期的风险。

本文结合多年施工经验，主要以隧道大管棚施工为例进行分析总结大管棚的应用。

1隧道概况某双线高速铁路隧道，全长2104.4m，设计车速为250km/h。

该隧道处于云贵高原中部，地势东高西低，北高南低，山脉和水系多呈南北向展布。

隧道轴线通过地段地面标高1076.70～1132.83。

相对高差56.13米，地形坡度25°～55°。

地表溶蚀结构发育，属溶蚀、低山地貌。

沉积类型繁多沿线各时代地层分布较为齐全，褶皱发育、断裂、，致使岩体节理极其发育、破碎。

主要不良工程地质有富水断层破碎带、泥石流、溶洞、顺层等。

施工地下情况复杂地表水分部不均，混凝土由于长时间在水中浸泡会对其有一定的腐蚀破坏作用。

2超前支护形式的选择在隧道软弱松散地段处开挖施工，超前预支护一般选用超前固结灌浆、超前锚杆（管）支护、超前管棚、缩短循环进尺等方法进行。

而针对此隧道岩体软弱、松散夹有大块孤石，且其岩质结构变化快，围岩自稳能力极差。

无法采用超前固结灌浆，而且其局限性太大；若采用超前锚杆（管），因为其直径小，固结范围相对较小，刚度有限，承载力较小，存在安全风险。

浅谈超前管棚支护技术在隧道工程中的应用机理

浅谈超前管棚支护技术在隧道工程中的应用机理管棚支护技术大大增加了小型隧道开挖的应用范围。

使用这种方法，隧道开挖将在预先顶进的钢管的保护下进行.管棚法是开挖大直径、短距离隧道的最为安全有效的方法。

通常，管棚法运用于铁路下的隧道施工和新型地铁车站的建设中.在此类工程中的微型隧道作业将大规模进行。

多数情况下，使用这种方法是采用钢管进行操作，即把钢管顶进地层中，围绕隧道建设区域形成一个“安全保护棚".机器掘进一段不长的距离后,可以通过一个设计巧妙的闸门装置向后缩回到始发隧道中，这样，它就可以在相同的开挖面上展开另一段隧道的开挖作业摘要:超前管棚支护是目前隧道施工中处理软弱、破碎与浅埋偏压等不良围岩地质的一种有效施工方法。

文章主要通过结合工程实例介绍分析管棚作用机理、管棚设计与施工要点及适用范围等内容，论证管棚施工在隧道施工中的价值。

关键词：隧道施工;超前管棚支护；施工工艺随着我国高速铁路、公路建设的飞速发展和工程设计、施工技术水平的不断进步,公路等级要求的不断提高，同时在提倡尽量少占耕地与环保的设计背景下，使得隧道工程在公路工程中的比例越来越大。

而部分隧道所处地段存在地质情况差、埋深浅、开挖断面大等情况，这就给隧道施工带来了极大的难度.众多工程实践表明，超前管棚支护技术是克服上述情况的最为有效的辅助施工方法之一。

在不良地质施工困难地段，如破碎的岩体、塌方体、岩堆地段、砂土质地层、强膨胀地层、裂隙发育岩体、断裂破碎带、浅埋偏压等围岩，采用管棚支护能取得较好的效果；在流塑状岩体或岩溶严重流泥地段，采用管棚与围岩预注浆相结合的手段更是行之有效的方法。

本文在总结大量超前管棚应用实践的基础上,对管棚的作用机理、设计参数及施工工艺等方面进行了综合的探讨.一、工程概况万源（陕川界）—达州（徐家坝）高速公路万源段的吴家河隧道，设计为分离式隧道.左线长433。

47m,右线长500m，隧道净宽为2×10.25m，内轮廓净高5.0m，两隧道轴线间距20m。

管棚支护施工技术在公路隧道中的应用

J Yeng zhi hu shi gong ji shu zai gong lu sui dao zhong de ying yong
管棚支护施工技术在公路隧道中的应用
吝凯
在现代的公路工程的建设当中，隧道工程是一种比较常见的建设工程，而隧道工程施工建设过程中会遇到施工路段容易坍塌的情况，在隧道工程中应用超前管棚技术能够有效的改善这种情况，确保施工时地质层能够相对稳定些。本篇文章针对于管棚支护技术的应用和工作要点进行分析，在一定程度上保证隧道工程施工时的施工质量。
二、公路隧道大管棚支护的施工流程管棚支护的施工过程主要可以分为以下几个步骤：一是进行施工前的准备（施工场地的考察、清理、相关材料的加工等等）、二是进行套拱施工、三是进行钻孔、四是钢管的压入、五是孔口止浆设施的安装、六是注浆管道的连接、最后是进行注浆、封口、开挖和初衬。
三、公路隧道大管棚支护施工要点 1. 相关放线的测量超前管道支护钻孔的位置的标定需要根据隧道的纵断面和横断面的支护图进行确定。与此同时，还要满足上层地质结构的情况。结合考察的实际情况，绘制出隧道施工的纵断面的施工图纸，沿着隧道的施工方向每隔 3m 截取一个横断进尺，做好施工钻孔的前期准备工作。测量的基准点需要在激光的入射的方向上进行设置，并做好相关的测量工作，进行标识，每个标识之间可以根据施工的实际情况在 3 ～ 5m 范围进行确定，隧道的围岩的等级越高，标识的间距越大。在隧道施工比较重要的一些拐点地方，比如一些交点处就需要加密标识，在标识上做好相关的记录说明。在钻孔工作全部完成之前需要对管棚支护的钻孔方向进行实时监控。 2. 钻孔精度的控制钻孔精度的控制首先就是要对施工人员、施工材料、施工机械等进行严格控制，控制误差。其次是要避免由于施工环境的因素导致的施工偏差，在施工前期要对施工路段进行加固处理，保障施工在稳定的环境下进行，施工中要做到实时监控，发现问题及时进行反馈处理，保证施工高质量进行；安装钻机的时候，要对其进行断面中线、钻孔的位置、方向以及高程等轮廓线的检测，检测是否达到了相关的标准。安装的钢架的垂直度需要控制在 ±2°的误差内，中线和高程的误差需要控制在 5cm 之内。由于超前管棚的长度较长，所以可以根据实际情况将开钻的角度向上提高 1°，并且用测斜仪对其开钻角度进行随时监控。在开钻的时候要低速低压，等到开钻后期，达到一定深度的时候就要适当的提高开钻的速度，当遇到大的石块的时候就要采取高速低压进行钻进。如果在开钻的时候遇到了问题，就要立即及时进行注浆。有需要的时候可以给钻机安装扶正器来减小钻孔误差的出现。 3. 导向孔的钻进根据实地考察的施工地段的勘察材料组织相关的测量工作人员进行施工地段的放样测量，做好技术的相关交底工作。要清楚的了解放样的整体工作，明确其路线与测量精准度，核对各项工作等相关的工作都完成后就要及时开

管棚在隧道洞口段施工中的合理应用

管棚在隧道进口浅埋段施工中的应用摘要：介绍隧道管棚超前支护的施工技术，包括技术参数设定、施工工艺、质量控制等。

实践证明，管棚超前支护技术在浅埋、软岩、偏压等不良地质隧道施工中具有非常重要的意义。

关键词：铁路隧道；管棚；质量控制1、工程概况（1）该隧道工程位于内蒙白音高勒县境内，其中进口段135米浅埋段。

为内蒙一单线隧道，最大埋深280m，隧道全长4800m。

（2）该隧道（DK323+846～DK327+830）段落经过的基岩地层为志留系中上统风化炭质千枚岩、弱风化炭质千枚岩，岩质极软，节理裂隙发育，岩体破碎，施工过程中有出现突水、涌水的可能，隧道容易坍塌、掉块，变形严重，工程地质条件差。

需采用相应的强支护措施。

隧道开挖断面较大，Ⅴ级围岩为139.09m2。

洞内拱部轮廓设计为半圆形，初期支护采用间距60cm的Ⅰ20b 工字钢拱架闭合支撑，锚-网-喷27cm混凝土。

为保证隧道的施工安全，采用大管棚作为进洞的辅助施工措施，采用中管棚作为进洞后的安全保障措施。

大管棚洞口立面布置见图1所示。

（3）同其它辅助施工措施（如超前小导管、超前锚杆）相比，大管棚支护具有明显的优势：①安全系数高，大管棚注浆后，固结围岩，在隧道开挖轮廓线以外形成一圈封闭高强度刚体，有效减少围岩以及地表沉降，防止隧道塌方。

②施工进度能够得到保证，大管棚施工在隧道开挖前施工，系统性强，避免隧道中的交叉、平行施工的干扰，使隧道开挖、支护施工更加有序，无形中加快了施工进度。

③有止水作用，大管棚注双液浆能够阻止周边围岩裂隙水渗入隧道开挖轮廓线以内，隧道开挖支护施工安全、质量均得到有利保证。

④有效控制成本，在软岩、破碎带隧道开挖施工中管棚技术能够有效控制超欠挖，节约了因超欠挖造成的损失。

（4）大管棚主要工艺是：沿隧道衬砌外缘一定距离打入一排纵向钢花管，并且在插入钢管后，再往钢管内注浆以固结软弱围岩、充填钢管与孔壁之间的空隙，使管棚与围岩固结紧密，以提高钢管的强度。

管棚在软弱围岩隧道施工中的应用

管棚在软弱围岩隧道施工中的应用摘要：管棚法是公路隧道施工中最常采用且行之有效的超前支护方法之一，具有工艺简捷、安全性强、节约资源、效率高、经济和社会效益显著等优势。

本文简单介绍了管棚法的原理与适用范围，并以实际工程为例探讨了其施工技术要点。

关键词：管棚；软弱围岩；钻孔；注浆一、管棚法管棚法是一种超前支护技术,其实质是在拟开挖的地下隧道或结构的衬砌拱圈隐埋弧线上,预先设惯性力矩较大的厚壁钢管,起临时超前支护作用,防止土层坍塌和地表下沉,以保证掘进和后续支护工艺安全运作。

当遇到软岩破碎地层时,管棚结合围岩预注浆可成为有效的施工方法(管棚注浆法)。

由于该工法具有不需要大型机具设备、工艺简单、见效快等特点,因此在地下工程软弱围岩施工中被广泛采用。

注浆管棚通过注浆填充围岩裂隙，提高围岩的强度和刚度，从而提高围岩的整体承载能力。

通过向围岩注浆形成的加固圈起到“承载拱”的作用，支承“承载拱”上部的岩层重量，使拱内部的围岩与支护系统处于免压状态，拱内部的围岩与支护系统受到的力仅是由于拱向隧道方向的变形引起的形变压力，当管棚为惯性力矩较大的厚壁钢管，且沿隧道开挖轮廓线周密布置时，加固圈的变形较小，因此，隧道支护结构所承受的上部荷载大大减小。

另外，在管棚进口端一般加有套拱基础，另一端深入到隧道围岩较为完整、坚硬处，这样可以对上部的破碎软弱围岩形成一个稳定的“简支梁”支撑结构，此简支梁可承受上部松动压力或者传递上部荷载的作用。

根据国内外的施工实践，综合我国目前工程管棚支护应用的实际案例，管棚支护可适用于：软弱砂土质地层、砂卵砾石地层，膨胀性软流塑、硬可塑状粉质粘土地层，裂隙发育岩体、突泥突水段、断层破碎带、塌方段、破碎土岩堆地段、浅埋大偏压等地质和地下水丰富条件的地下构筑物施工的支护，隧道进出口段开挖的支护，也多应用于地铁等穿越城区的地下工程的开挖预支护，可作为穿越既有建筑物、公路、铁路及地下结构物下方修建隧道的辅助方法；作为隧道洞口段及修建大断面隧道施工的辅助工法及作为其他施工的辅助工法，也常用于浅埋但不宜明挖地段或浅埋隧道情况下，地表有建筑物、或隧道接近地中结构物时等对施工沉降有特殊要求的工程等。

铁路隧道溶洞发育区治理中的管棚综合施工技术

（下转第190页）铁路隧道溶洞发育区治理中的管棚综合施工技术杨振生（中铁十一局集团第二工程有限公司，湖北十堰442000）【摘要】管棚施工具有操作便捷、稳定性好、工期短等优势。

本文结合贵州上高隧道项目，根据项目所在区域溶洞发育的特点，提出相适应的管棚施工技术，具体体现在施工流程、机具设备配置及质量控制等方面，工程实践表明：运用管棚技术具有良好的经济效益，值得推广。

【关键词】管棚施工；溶洞；隧道工程；钻孔【中图分类号】U455.49【文献标识码】A【文章编号】2095-2066（2020）05-0173-021工程概况上高山隧道位于贵州省清镇市卫城镇凤山村境内,进出口里程D3K488+530~D3K490+930,长2400m 。

根据地质勘察报告,以D3K489+361~D3K489+595段施工条件较为特殊,揭示半充填溶洞,充填物主要为孤石夹粘土,含大量岩溶堆积体。

施工拟采用桩筏结构,桩基总长3034m 。

现场地质环境复杂,隧底桩基以全套管回转钻机为主要设备,并引入管棚综合施工技术。

2管棚施工工艺原理从近年来的隧道工程建设状况来看,管棚施工技术具有较好的应用效果,在待施工结构的上方钻孔,向其中置入无缝钢管,在通过高压注浆的方式实现浆液的大范围渗透,使其进入地层裂隙中,具有显著改善土体性能的效果[1-3]。

待浆液强度满足要求后,可形成具有较强稳定性的棚式超前支护,有助于解决地面沉降问题,为后续施工创设良好条件。

3管棚施工技术隧址区地质条件欠佳,主要以溶洞发育区为主,不利于施工作业,在应用管棚综合施工技术时,需从现场情况出发作合适的调整,下文对关键要点加以分析。

3.1施工要点施工流程具体为:测量定位→搭设平台→导向管安设、设备定位→钻进成孔→钻孔监测→顶进钢管→压力注浆→超出平台。

3.1.1测量定位及搭设平台工程技术人员以设计图纸为依据,测定管棚中线及标高并于指定位置放线,针对长度在50m 内的结构物,若采取的是出入口两端同时施工的方式,则必须做到贯通测量闭合,且各环节的检测精度应满足要求。