管棚支护技术在超浅埋隧道施工中的运用
管棚预支护技术在浅埋暗挖过街通道中的应用研究
岩 土 锚 固 工 程
Ｙ Ａ Ｎ Ｔ Ｕ Ｍ Ａ Ｏ Ｇ Ｕ Ｇ Ｏ Ｎ Ｇ Ｃ Ｈ Ｅ Ｎ Ｇ
Ｎ０． ４
２ ０ １ ３ 年ｌ ２ 月
Ｄｅ ｃｅ ｍｂ ｅ ｒ ２ ０ｌ ３
管棚预支护技术在浅埋 暗挖过街通道 中的应用研究
章玉伟 徐双龙。
（ １中铁隆 工程 有限 公司 ２广 州市 市政 工程设 计研 究院 ）
控 制这种不利 影响 ， 必 须 采 取 相 应 的 措 施 。这 些 措施 一 般可分 为三 个方面 ：（ １ ） 加 大设 计 结 构
一
道洞 口段 和 穿越 工 程 ， 如隧 道 穿 越 房屋 、 重要 管
线、 公路、 铁路、 隧道等得到广泛应用。
２ 管棚作用机理
超 前 支 护 管棚 在 浅 埋 隧 道 中是 不 可缺 少 的 种 支 护 型 式 。研 究 表 明 ，管 棚 的 预 支护 作 用
３ ． ２ 管棚设 计原则 管棚设计应遵循的原则包括 ： （ １ ）系统 性 原 则： 管 棚 的设 计要考虑 多
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１ ８・
第４ 期
２ ０ １ ３ 年１ பைடு நூலகம் 月
岩土锚 固工程
Ｙ Ａ Ｎ Ｔ Ｕ ＭＡ ０ Ｇ Ｕ Ｇ Ｏ Ｎ Ｇ Ｃ Ｈ Ｅ Ｎ Ｇ
Ｎ Ｏ． ４
Ｄ ｅ ｃ ｅ ｍ ｂ ｅ ｒ ２ ０１ ３
图１ 主通道横断面布置
据 区 域 地 质资 料 显 示 ， 场 区 主 要 出露 第 四 超 前 支 护 ，并 对 隧 道 掌 子 面 的 地 层进 行 注 浆 改
主要体 现在 以下 三 个方面 ： （ １ ）阻 断 沉 降 作用 。 在 浅 埋 隧 道 施 工中 ，
大管棚超前支护在浅埋隧道洞口施工中的应用
民 交通 出版 社 ， ０ ２ ２０ ．
５ 锚固区混凝 土 的浇 筑 。桥 面行 车道混凝 土铺 装应该 同伸 ［ ］ 交通 部公路 司． ） ２ 公路 工程质 量通 痛 防治指 南［ ． 京： Ｍ］ 北 人 缩装置锚固区的混凝土同时进行浇筑 ， 不允 许在该部位 及整个桥
４ 连续缝 的设 置。连续 缝的宽度按桥的设计跨径和梁（ ） ） 板 的 施工 、 护原则 等几方 面 ， 养 以预防 为主 ， 取有效 的防治措 施 ， 采 确
设计长度之差值进行设 置 ，０ｍ组合 Ｔ梁 连续缝宽 ６锄 ， ３ 各种板 保桥 梁伸缩缝的各项质量 ， 伸缩缝 处的跳 车台阶大部分是可 以减 桥连续缝宽 ４ｃ ， 常设计缝宽 ２ 偏小。桥面连续缝处 ， ｎ通 ａ 变形假 少和避免的 ， 桥梁 的服务 质量也 可得 到大大提高。 缝的宽度和深度必须规 范、 一 ， 的宽度 和深度 宜按 ０ ５Ｃ Ｉ 参考文献 ： 统 缝 ． Ｉ × Ｔ
波美度为 ３ ， ５ 模数 ２ ４ ．。
３ 大 管棚超 前支 护设 计参 数
３ １ 大 管棚设 计参 数 ．
３ ３ 套拱 参数 ．
１套拱作为洞 口管棚 固定端 ， ） 套拱 长 １２ｍ， 内设 三榀 ２ ｂ ． 拱 ２ 工字 钢 ， 在其 中布设 ７ ９个 ４２ １ ７ｍ 壁厚 ４ｒｎ孔 口管 ， ２ ｎ 见图 ２ ） 。２
第３ ６卷 第 ２ ２期
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３６ ・ ３
２０１０年 ８月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸ Ｉ ＡＲＣＨＩ ＴＥＣＴＵＲＥ
T76L自进式管棚施工技术在浅埋破碎围岩隧道中的应用
T76L 自进式管棚施工技术在浅埋破碎围岩隧道中的应用摘要：为解决隧道浅埋破碎围岩段易出现塌孔、顶管困难等一系列难题，提高隧道施工安全及经济效益，满足隧道施工进度要求。
以阜川隧道DgK272+335~DgK272+380浅埋段施工为实例，施工中运用数据实时监测、信息汇集整合、精准深度分析及结果全面反馈等控制手段，得出T76自进式管棚在浅埋破碎围岩的超前支护中，可提高支护强度、增加施工安全，提升施工效率、降低劳动强度的结论。
关键词：T76L自进式管棚；破碎围岩；隧道；超前支护引言：隧道施工在通过浅埋、破碎、断层等地段时，塌方事故时有发生，造成项目工期及效益目标难以实现。
而传统的管棚支护主要采用钻孔插入无缝钢管的施工方法，施工效率低、成本高、质量无法保证。
T76L自进式管棚采用钻孔顶管同步进行的施工方式，能有效提高施工效率、减小劳动强度、降低施工成本，最终达到项目的工期及效益目标。
本文以T76L自进式管棚施工工艺在阜川隧道DgK272+335~DgK272+380浅埋破碎段施工为实例，通过对施工参数、施工要点、施工效果及传统管棚对比等多方面分析，体现出T76L自进式管棚的优越性，为类似工程提供参考。
1、工程概况西成客运专线陕西境内北起西安市，南至宁强陕川界，是我国“八纵八横”高速铁路主通道之一，也是首条穿越秦岭的高速铁路，桥隧占比高达90%以上。
阜川隧道属一级高风险隧道，地质结构复杂多变，易出现突泥突水、断层破碎带等地质情况。
隧道进口DgK272+335~DgK272+380浅埋破碎段，地表呈“V”字型冲沟，汇水量大，最小埋深为26m。
洞内特殊岩土主要为页岩夹砂岩，局部夹灰岩条带，青灰色，泥质结构，层状构造，围岩节理页理较发育，岩体破碎，裂隙水发育。
2、自进式管棚施工技术2.1施工参数（1）T76L自进式管棚性能：抗拉力极限极限值1200KN，管棚延长率8%，壁厚大于等于9.5mm，施工中由3根4m+1根3m自进式管棚组合连接。
长管棚超前支护在公路隧道支护施工中作用论文
长管棚超前支护在公路隧道支护施工中的作用摘要：本文以广梧高速公路石牙山隧道长管棚施工为实例，详细地介绍了长大管棚在高速公路隧道口预支护施工中的施工方法，充分探讨了管棚超前预支护技术作为隧道开挖的辅助工法,能够有效地解决隧道在穿越浅埋大偏压、软弱破碎围岩、泥流地下水活动较强等特殊困难地段的隧道开挖问题。
本人结合工程实践，通过自身掌握经验和知识，特整理形成本文，以供业内同行共同参考借鉴。
关健词：管棚公路隧道预支护施工要求1、前言随着我国公路建设的发展，将会面临越来越多的公路隧道项目。
公路隧道具有跨度大，结构受力复杂，施工难度大等特点。
尤其是是高速公路隧道经常会遇到浅埋松散软弱层及破碎围岩带等不良地质段，由于其围岩自稳能力差，加之施工对围岩的破坏扰动，极易造成塌方事故。
此类特殊地质一般出现在隧道洞口或隧道浅埋段。
能否确保安全、可靠、顺利、及早的进洞施工，是前期隧道施工的关键所在。
石牙山隧道采用的开挖辅助支护措施是“超前长管棚+注浆”。
超前长管棚支护能有效的加固围岩，起到良好的支护效果。
该工法已广泛应用于高速公路隧道施工当中,并发挥了重要作用,国内多个工程实例已表明其可靠性，证明了管棚超前支护结合开挖方式能够很好地抑制地表沉降和拱顶下沉,满足工程设计要求。
广梧高速公路石牙山隧道出口端左、右线洞口采用108mm×6mm长大管棚，长度分别为24m、30m，其施工技术要求高、难度大，具有一定典型性。
因此，本文以该隧道施工为实例介绍了长管棚施工基本过程及采取的施工技术措施，并对长管棚超前支护技术进行了简单的探讨。
2、工程概况石牙山隧道为特长隧道，设计为分离式双洞四车道，洞内设计时速为80km/h，左线里程lk53+366.16～lk57+922.07，长4555.91m；右线里程rk53+344.16～rk57+950.61，长4606.45m。
左、右线相距40m。
隧道建筑限界净高5m，洞内路面宽度7.5m，两侧设路缘带。
超前管棚支护技术在宾玛得隧道进出口浅埋段中的应用
超前管棚支护技术在宾玛得隧道进出口浅埋段中的应用【摘要】介绍金沙江鲁地拉水电站对外公路宾玛得隧道进出口浅埋段采用20m长大管棚超前支护的施工技术，并在施工工艺、管棚参数、质量控制等方面做了具体介绍。
【关键词】隧道洞口浅埋段管棚施工技术质量控制1 工程概况宾玛得隧道位于鲁地拉水电站坝址上游右岸约3.3km处的宾吗得滑坡体下部，地表滑坡及崩坡积松散堆积物厚度20m～53m。
主要出露地层有：中生界侏罗系和白垩系，第四系和侵入岩等。
隧道起讫范围为K0+100～K2+010，总长度1910m，其中K0+100～K0+130、K1+980～K2+010为进、出口浅埋段。
其中进口段岩性为侏罗系青灰色石英砂岩（J2Z），强风化，岩体完整性差，裂隙发育：裂隙间距一般10～20cm，最大50cm，宽度0.2～0.5cm，充填岩屑、岩粉，未胶结，裂面平直较光滑，可见延伸长度＞10m。
且发育一条与洞轴线斜交、破碎带宽20～30cm的断层，充填岩屑、碎裂岩、少量糜棱岩，挤压紧密，未胶结，延伸长度大于100m。
进口段隧洞为IV类围岩。
出口段岩性为白垩系高丰寺组（K1g）浅紫色石英砂岩夹砂质页岩及粉砂岩，厚层状结构，自然边坡坡度60°，岩体中裂隙较发育，充填有挤压片状岩、靡棱岩，岩屑、岩粉、泥质等，上覆岩体厚度10m～53m，较破碎，为IV类围岩。
2 隧道进洞开挖管棚施工布置该隧道从进出口两个工作面同时进洞施工，为保证隧道安全进洞，在K0+100～K0+120、K1+990～K2+010段采用长20m大管棚对洞口段进行超前预支护，沿隧道衬砌外缘顶拱120o范围按40cm间距纵向布置一排Φ89钢管，管棚外插角为2°，再往管内注浆以固结软弱围岩，充填钢管与岩壁之间的空隙，使管棚与围岩固结紧密，提高钢管的强度，开挖后架设拱形钢架支撑，形成牢固的棚状支撑结构。
3超前管棚施工工艺3.1 管棚施工技术参数（1）采用φ89mm热轧无缝钢管，壁厚4.5mm，钢管布设在隧道个拱部120o范围，环向间距为40cm；（2）管芯与衬砌设计外廓线间距为45cm；（3）管棚管与隧道轴线倾角：仰角2°(不包括路线纵坡)；（4）钢管施工误差：径向不大于20cm；（5）管棚入岩长度为20m，孔口外露2m，进洞开挖前在洞口按80cm间距架设3榀工字钢拱架与管棚管连接，模喷25cm厚C20混凝土作为临时护拱，确保洞口进洞施工安全；（6）管棚孔内设进浆管和排气管，采用φ20PE管，进浆管入岩2m，外露1m，排气管直接插入孔底，外露1m。
超前管棚在浅埋隧洞施工中的应用
百科论坛超前管棚在浅埋隧洞施工中的应用刘宗泽宁洱哈尼族彝族自治县水利工程勘察设计室【摘要】近年来，我国隧洞工程建设的规模越来越大，由于隧洞工程施工较为复杂，在隧洞开挖施工中往往需要考虑到浅埋段易塌方的特点，在设计时一般采用管棚支护法使隧洞施工能够安全顺利的进行。
本文将就超前管棚在浅埋隧洞施工中的应作通篇分析与探讨。
【关键词】超前支护管棚技术隧洞施工浅埋段一、超前管棚在浅埋隧洞施工中的应用隧洞浅埋段的开挖施工由于存在围岩结构松散和易塌方等不利特点，设计时一般采用管棚支护法使隧洞施工能够安全顺利的进行。
超前管棚在浅埋隧洞施工中的应用需要做的以下几点工作内容：1.工作原理。
超前支护的基本工作原理是在待开挖洞顶轮廓线以外一定角度范围内，环向按照一定的间距超前打入钢管，并在钢管内进行压力注浆。
环向钢管形成棚架，为开挖及初期支护作业提供了安全保障；浆液固结后钢管和围岩之间组成了一个共同的固结圈，从而在隧道的纵向和横向分别形成一个刚度较大的梁结构和拱结构。
2罾施工准备。
施作管棚套拱先安装套拱内拱架和导向钢管，立模、浇筑套拱混凝土后再钻孔、顶管、注浆、封口，即完成管棚施工。
3罾技术要求。
隧洞明挖段开挖应自上而下逐层进行，随开挖随喷混凝土进行边、仰坡防护。
至暗挖段拱顶开挖轮廓线高度时，垂直下挖至设定的上半断面底部，临时喷设混凝土封闭暗洞掌子面。
沿开挖轮廓线环向掏槽，安装2榀型钢钢架〔型钢尺寸按设计文件〉，浇筑混凝土，为暗洞开挖作准备。
超前管棚支护法应用于浅埋隧洞施工为保证成孔质量，防止邻孔钻进时前面的成孔坍塌，钻孔间隔进行。
采用大引导孔施工，最大程度上克服在顶管施工作业中送管难的情况发生。
施作长管棚时打孔角度洞口段为1〜3。
，施作时每段应交错搭接3血，钢管上按间距15咖梅花形钻川血血的小孔。
第一节钢管顶端做成锥型，以便顶进。
超前导管采用1 01^和（！ 01^两种规格，奇数孔首根七0血，偶数孔首根（！ 0血，其余的均为15. 01，以避免钢管接头在同一断面上。
超前管棚支护在隧道施工中的应用技术
３ 管棚设 计参数
１ 钢 管 材 料采 用 热 轧 无 缝 钢 管 ， 径 一般 选 用 ８ ｆｉ ） 直 ０ｒ １ ｌ ～ ｒ １０ｒＴ， ８ ｌ 钢管中心 间 距 为 ３ ｒ ～５ ｍ。２ 钢管 长 度 一 般 为 ｎｌ ０ Ｃｌ ０ｃ ｆ ）
１ －４ 当分段连接时 ， ０ｍ－ ５ｍ， 采用 ４ｍ～６ｍ， 钢管 采用丝扣 连接
实 岩石 的渗 透性 。 ４ ４ ２ 浆液配制 ．．
在 注浆前 由试验确定浆液 比、 注浆 压力等注浆参数 。浆液配 比选择要考 虑岩石 裂 隙情况 及 浆液 扩散 半径 ， 现场 通 过试 验确
定， 配制浆液时 ， 要注意加料顺序和速度 ， 防止浆液结块。 ４ ４ ３ 施 工步骤 ．．
如遇 串浆或跑 浆则 隔孔灌 压。 不小于 １５ｍ。６ 注浆压力： 压 ０ ５ＭＰ ～１ＭＰ ， ． ） 初 ． ａ ａ终压 ２ ０ＭＰ 后小 ， ． ａ ４ ４． 结束标 准 ． ４ ２５ＭＰ 。７ 止浆墙根据 围岩条件 确定 ， ． ａ ） 可采用 １ ｒ～２ ｒ ０ｃ ｎ ０ｃｌ ｆ
－
厚喷混凝土或 ２ ｍ－５ ｒ 厚混凝土封闭 。 ０ｃ － ０Ｃ ｌ ｆ
） 注浆压 证 明， 超前管 棚支 护结 构有足够的可靠性 能， 对于各种特殊 、 困难 质 特性确定注浆类型 。２ 通过 试验确定 或调整注浆半径 、
１ 超 前 管棚支 护的优 点
１ 工艺 简单 。超 前管棚 支护及 注浆施 工不需 要大 型机具 设 ） 备， 操作方便 ， 加 固效 果 明显。其 施工 速度快 ， 预 临时支护 及 时、 安全性 能高 、 效果好 ， 能阻止严重渗水 ， 经济 和社会效益 明显 。 ２ 适应性强 。对于隧道洞 口的软弱破 碎围岩地段 、 ） 浅埋地段
市政工程隧道施工中浅埋暗挖技术的应用
市政工程隧道施工中浅埋暗挖技术的应用作者：刘卿毛宗东李龙杰来源：《决策探索·收藏天下（中旬刊）》 2018年第3期在市政工程隧道施工过程中应用到浅埋暗挖技术，针对技术形式的特殊性，需要提前对技术类型进行掌握，以施工设计具体要求作为基础，按照应用要点进行落实。
但是在施工阶段受到干预性因素的影响，施工阶段可能会存在很多问题，需要重视隧道支护和防坍塌技术，按照应用要点进行落实，避免出现施工不当的现象。
一、浅埋暗挖技术分析浅埋暗挖技术指的是矿山法，是在新奥法基础上进行的施工形式，需要结合工程施工要点，以完善的隧道理论以及操作方式作为基础，将技术进行落实。
浅埋暗挖技术和新奥法之间的区别在于，该设计形式适用于开发城市的松散土，适用于介质围岩条件，隧道直径小于或者等于介质围岩条件，隧道的直径要小于或者等于隧道埋深，在修建隧道的过程中采用较小的地表沉降[1]。
根据设计优势可知，在城市交通设计阶段，需要掌握浅埋技术的特点，其工作原理如下：需要充分利用土层，根据其在挖掘过程中的应用特点掌握自稳能力，同时落实支护措施，形成一种密闭的围堰技术。
根据不同施工技术的要求，浅埋暗挖技术在应用过程中适应范围比较广，能省略很多程序，是当前应用广泛的一种施工方式，可以应用到有水条件的地层施工中。
二、市政工程隧道施工的现状市政工程施I管理涉及到的影响因素比较多，根据隧道施工机制的具体要求，需要了解施现状，从当前施工管理入手，掌握地质环境，并根据施工流程要求进行。
以下将对市政工程隧道施工的现状进行分析。
（一）环境条件复杂隧道施工的地质条件比较复杂，对建筑区域进行分析阶段，需要考虑到管线、建筑群以及交通量等方面因素，在现有旋工基础上需要进行优化设计，使其适应管线设计具体要求。
隧道施工不能危及到管线和建筑安全，对施工需要严格进行控制，由于隧道所处的地层比较软，地层中涉及到道路施工、管线施工以及迁移等，很多土质比较松散，甚至呈现出流态。
无工作室大管棚在隧道浅埋中的应用
无工作室大管棚在隧道浅埋中的应用介绍近年来，随着国内隧道工程数量的加剧，各种支护手段也相继出现，而对于在软弱、松散、断层易坍塌、富水地层中的支护问题，目前国内已经形成一套成熟的超前加固方法，得到岩土工程界的广泛认同和应用。
在隧道洞口浅埋段，一般采用大管棚超前支护，随着技术的革新，由有工作室大管棚演变为无工作室大管棚。
以上阪泉隧道为例，介绍无工作室大管棚在隧道施工中的应用。
标签：延崇高速上阪泉隧道；洞门超前支护；无工作室大管棚1工程概况上阪泉隧道进京线进口洞口围岩以强风化片麻岩为主，总体呈现块状碎裂结构，裂隙发育，岩体破碎，裂隙间夹杂泥沙质填充物，岩体结合较差，拱顶易产生大的掉块。
2 大管棚介绍超前大管棚是利用钢管作为纵向支撑，钢拱架作为横向环形支撑，构成纵、横向整体，不仅沿隧道纵向具有梁结构的作用，在横断方向还具有拱形结构支护效果。
由于其刚度较大，因此能够很好的阻止和限制围岩变形，并能提前承受早期围岩压力。
管棚一般都与注浆同时进行，通过注浆提高围岩自身承受能力，提高岩体对结构的弹性抗力，改善结构受力条件。
3 大管棚施工方案比选针对现场情况，大管棚施做有两种方案：一种是常规管棚施做及有工作室施做管棚法：首先开挖明洞段拱部部分，并根据设计进行边、仰坡支护处理，再施做混凝土套拱，然后施做超前长管棚，最后在管棚支护下可以安全进洞。
常规管棚施工需要在掌子面后方5～8m范围内施做管棚工作室。
另一种方案是由专业管棚机施做及无工作室施做大管棚，即是在常规管棚法基础上通过取消工作室、利用下台阶作为工作平台，对上半断面施做止浆墙实施管棚施工。
两种方法相比较：（1）常规管棚工作室一般以6m为宜，拱顶部位扩挖至正常开挖轮廓线外1m以上，与隧道开挖尽量不破坏原有地质结构的原则不相符，在软弱围岩中大范围开挖不仅破坏原有地层结构，而且由于不了解掌子面后方围岩具体情况，安全性能得不到保证，断面的变化对前期支护与后期处理都提出了严峻的考验，支护参数和加固措施都要做出相应的改变。
管棚施工技术在铁路隧道预支护中的应用
管棚施工技术在铁路隧道预支护中的应用摘要：大同至西安铁路客运专线2标段磨盘山隧道出口为湿陷性黄土浅埋段，洞中部存在多处浅埋段和断层破碎带，跨度跨度较大，施工时根据实际地形、地质构造，浅埋、偏压、破碎带的长度及厚度、含水等情况进行分析，采用超前大管棚或搭接管棚等措施进行超前支护。
关键词：隧道浅埋偏压预支护管棚注浆施工技术中图分类号：tu74 文献标识码：a 文章编号：一、工程简介大同至西安铁路客运专线2标段，隧道占线路长度的50%，其中磨盘山隧道位于忻州市忻州区境内，全长5456m。
本隧道为单洞双线隧道，线距为5m，采用crtsⅱ型板式无碴轨道，隧洞径宽14.5m,径高12.38m。
隧道最大埋深222m。
磨盘山隧道以ⅱ~ⅴ级围岩，其中ⅳ级、ⅴ级围岩占隧洞线路长度的53%，隧洞进出口段均为ⅴb黄土，共计780 m，包括隧道出口共计4处浅埋，其中最小埋深2.0m，四处跨冲沟，埋深较大处富水，土岩交界处本断层破碎带发肓，磨盘山隧道为大断面长隧道，穿越浅埋和冲沟、破碎带、局部偏压是本工程的重点、难点。
二、支护方案选择本隧道进、出口为浅埋段，其中出口埋深不足8.0m，均为湿陷性黄土，洞中部存在3处浅埋段和断层破碎带，对于双线隧洞超大断面，面积大于140m2，要顺利进洞并通过浅埋和冲沟、破碎带，预支护是保证，合理的支护方案是确保工程安全和进度的充要条件，如何进洞及穿越冲沟群方案是隧洞开挖成败的关键。
预支护有多种形式，如超前锚杆，超前小导管，预注浆锚固，但以上仅适用于局部、小范围、小面积区域的预支护，对于隧洞的浅埋段、断层破碎带，大跨度连续冲沟群，采用超前大管棚或搭接管棚进行预支护对于提高隧洞的稳定性及施工安全有不可替代的优势，结合其作用机理进行分析：( 1)梁拱效应：管棚均匀分布在开挖边线以外，因前端嵌入围岩内、后端一般与钢性支撑相连，在设计开挖线以外纵向形成支撑梁；环向形成应力拱，通过注浆充分加固围岩，提高岩体弹模和强度，可有效抑制围岩松动和垮塌。
管棚超前支护技术在隧道开挖中的应用
的 山岭隧 道洞 口段 施 工等 。 管 棚超 前 支 护 法 作 为隧 道 施 工 的一 种 辅 助 施 工方 法 ，既 能 够稳 定 掌 子 面 又能 够 控 制 地 表 下沉 ，而 且 施 工 速 度快 、安 全性 高 ，被 认 为 是 隧 道施 工 中解 决 冒顶 问题 的 最 有效 最 合 理 的超 前 支护 方 法 ，在 隧 道穿 越 破 碎 带 、松 散 带 、软 弱地 层等 不 良地 质 中发 挥 了重要 作 用 。本 文 结 合理 论 应 用 和 实 践 经验 ，着 重 探讨 管 棚 超 前 支 护法在 不 良地 质隧 道开 挖 中的应用 。
管 棚 超 前 支 护 法 ，就 是 用 管 棚 钻 机 沿 隧 洞 周 边 开 挖轮 廓 线 ，钻 设 一 定 数 量 的水 平 孔 ， 而 后 埋 设 钢 管并 施 以 固结 灌 浆 ，再 与格 栅 钢 拱
架 组 合 形 成 强大 的 预 支 护 体 系 。其 作 用 机 理 是
将 管 棚 上部 围岩 传 来 的 比 较集 中 的荷 载 分 散 到
且施工速度快 、安全性高 ，在 隧道 穿越 破碎带、松散带 、软弱地层等不 良地 质中发挥 了重要作用 ，具
有广阔的应用前景 。针对 目前 工程 中所 使用管棚的结构形式 ，综合分析 了管棚设计和施工 中存在的 问 题 ，提 出了合理的管棚材料和施 工设备 ，并 对管棚支护技术在隧道施工 中的应用需进一步研究的 问题
Ｎ Ｏ．１ Ｍａ ｒｃ ｈ ２ ０１ ４
（ １ ）扇形 配 置 ：用 于隧 道断 面 内地 层比较 稳 定 ，但拱 部 附近地 层不稳 定 的场 合 。 （ ２ ）半 圆形 配置 ：用于 隧道 下半 部地 层是 稳定 的 ，但 起拱 线 以上 地 层 不稳 定 的场 合 。此 外 ，即使 地 层 比较 稳 定 ，但 地表 有 建 筑 物 或埋
管棚技术在超浅埋、大跨径顶推箱涵中的应用
图 １ 郑 开城 市 通 道 路 面结 构 图
该项 目箱 涵顶 覆 土厚 １ ｍ一 ｍ，箱 涵 埋入 地 下 ． ２ ４
约６６ ． ｍ，箱 涵 顶覆 土很 薄 ，且 京 港 澳高 速路 面 车流
公 路 工 程 与 运 输 量大 ，给箱 涵施 ｌ 带来 了一定 的影 响 ，施 工时如果 丁 处理不好 ，可能会 使路 面随箱 涵移动 从而 发生 断
ｔ Ｋ ｉ ｎ ｓ ｔｉ ，ｗ ｉ ｈ ｐ ｎ ａ ｄ ｔｅ ｊｅ ｉｇ ｌｎ ｔ ｆｔｅ ｂ ｘ ｃ ｌ ｒ ｉ ｔｅ ｌｒｅｔｉ ｈｎ ． ｏ ｏ ａ ｅ ｇ ｉ ｈｎ ｆ ｈｌ ｔｅ ｓａ ｎ ｈ ａｋｎ ｅ ｇｈ ｏ ｈ ｏ ｕｖ ｔ ｓ ｈ ａｇｓ ｎ Ｃ ｉａ Ｔ ｅ ｅ
ａ ｏ ｄ ｍｏ ｉ ｇ ｗｉ ｈ ｏ ｕ ｖ ｒ ，ｒ ｐ ｕ ｅ，ｃ ｌ ｐ ｅ ａ ｄ ｓ ｍｅ ｏ ｈ ｒ ｐ ｅ ｏ ｎ ｐ ｅ ｒｎ ｏ ｔ ｅ ｐ ｖ ｍｅ ｔ ｖ ｉ ｖｎ ｔ ｔｅ ｂ ｘ ｃ ｌｅｔ ｕ ｔｒ ｈ ｏｌ ｓ ｎ ｏ ｔ ｅ ｈ ｎ ｍｅ ａ ａ ｐ ａ ｉ ｇ ｔ ｈ ａ ｅ ｎ ａ
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（ ．ｈ ｎ ｓ ａ Ｕｎｖ ｒｉ ｆＳ ｉｎ ｅ ａ ｄ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ， Ｃ ａ ｇｈ ０ ０ １Ｃ ａ ｇｈ ｉｅｓｔ ｏ ｃｅ ｃ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｙ ｈ ｎ ｓ ａ ４１ ０ ０，Ｃｈｎ ； ２Ｈｅ ａ ｒｖｎ ｉｌＣ ｍｍｕ ｉａｉｎ Ｐａ ｎｎ ｉａ ． ｎ ｎ Ｐ ｏ ｉｃａ ｏ ｎｃ ｔ ｌｎ ｉｇ ｏ
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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。
试探超前支护技术在浅埋暗挖隧道施工中的应用
试探超前支护技术在浅埋暗挖隧道施工中的应用摘要：当隧道开挖后，围岩应力出现重分布，拱部应力经管棚传递给支撑拱架，由于拱架之间的相互连接，便形成了整体支护。
同时，当给大管棚注浆时，浆液在压力的作用下进入地层，起到改善地层的作用，留在钢管内的水泥浆液起到增加管棚刚度的作用。
本文将结合工程实际，分析超前支护技术在浅埋暗挖隧道施工中的应用。
关键词：超前支护；浅埋暗挖；隧道施工在隧道施工中，由于隧道开挖后初期支护的时间长于其自稳时间，所以为了保证掌子面及围岩的稳定，应在隧道开挖之前进行超前预支护即在掌子面前方的地层中，沿隧道的横断面设置一个好像拱壳的加固体，用来加固掌子面前方的地层。
随着绿色环保生态新技术的开展，减少对洞口围岩结构的扰动和地表生态环境的破坏，使得越来越多的隧道施工新技术应运而生[1]。
1超前支护浅埋暗挖技术原理开挖工作主要集中在淤泥质粘土地层中，该土层的特点是高压缩性、高灵敏度、强度低，发生蠕动的可能性较大，开挖过程中自稳性能非常差，很容易造成塌方、地面沉降等施工事故，施工质量很难得到保障。
因此，必须采取相应的措施进行加固。
在此次施工过程中，选择注浆的方法来解决加固的问题。
由于施工土层自稳性极差，普通的注浆方法很难起到保证性的加固效果。
另外，在注浆范围内，注浆过程会扰动淤泥质土，该土层的强度就会被大幅度削弱，当注浆过程完成后淤泥质土中的压力就会消失，浆液固结和土体化学固结就能加强土体的强度，防止土体发生变形。
但该注浆方法的弊端是土层固结有可能导致土体的沉降和位移。
浅埋暗挖技术主要用于第四纪软弱地层且围岩自承载能力相对较差的隧道工程，其技术上沿用了新奥法的基本原理，采用复合衬砌方式施工。
波支隧道为偏压、浅埋软弱地层小间距隧道，隧道开挖前通过砌筑套拱，在洞口段外缘布设一环纵向钢管，通过钢管注浆和辅助施工措施加固围岩，提高围岩的自承载能力；采用超前支护浅埋暗挖技术开挖洞室，并通过架设钢支撑、挂网喷锚，形成柔性支护控制围岩变形，最终形成隧道结构[2]。
长管棚工法在龙泉山隧道洞口浅埋段施工中的应用
孔重钻 。在钻 孑 作业 中，要 掌 握好 开孔 与正 常钻 进 的压 Ｌ
钻孔 时易 发生 卡钻坍 孔 等现 象 ，本 工程 主要 采用 改
变钻 孑 压力 和钻 进 速 度 、多 回旋 、常 扫 孔 等 措 施 加 以 Ｌ
解决 。
长 管 棚 结 构 见 图 １ 。
￣ ２ 导 向管长 １ ｍ １７ ． ５ ８ 管棚钢管 ９
四根伦０ 筋 钢
８ ｍｍ ９ 管棚
１ｍｍ钻孔 ０
孔距 １ｃ ５ｍ
斗＋
图 １ 洞 口长 管棚结构 图
２ ５ 钢 花管 的制 作与 安装 ．
长管棚采用 ＃ ９ ８ｍｍ￣６ ｍｍ 热轧无缝 钢管 ，每根钢 管 的长度 为 ３ 或 ６ ｍ ｍ，每根 长管 棚总 长 ３ｍ；除在末 端 的 ０ 钢 管有 一端加工 成尖 头形 外 ，其 他钢 管两 端 均加工 成 丝
４ ｍ 长 的管 棚 钻 孔 及 插 入 钢 花 管 的 位 置 、 倾 角 、 方 向 的 ０ 准 确 性 ，故 要 求 导 向 管 的 测 量 定 位 及 导 向 管 的 钻 孔 安 装 必须严格精确 。
边仰坡加 固主要 采用 地表 锚 喷加 固 ，锚 杆 长 ３０ ． ｍ， 喷射混凝 土厚 度不小于 １ ｃ ０ｍ，围岩特 别软 弱地段需 要进 行挂 网后 喷浆 。
２ １ 第 ２期 总第 １５期 ０ １・ ２
注浆 过 程 中随 时 观 察 注 浆 压 力 及 注 浆 排浆 量 的 变 化 ，并做 了详 细 的记 录 ，便 于 分 析 注 浆 情 况 。注 浆 中 途停 止超 过 ３ ｍｉ 采 取 清 洗 注浆 管路 措 施 ，防 止 堵 ０ ｎ时 管 。注浆 过 程 中发 生 地 表 漏 浆 现 象 ，本 工 程 采 用 喷 射 混 凝土 及锚 固剂封 堵 漏 浆 裂 缝 的措 施 进 行 处 理 后 继 续
长大管棚在隧道浅埋段的施工技术
长大管棚在隧道浅埋段的施工技术李新发(南京交通建设项目管理有限责任公司，江苏南京210012)犷喃要】对于隧道洞口的软弱破碎围岩地段、缓埋地段采用长大管棚施工工艺，提前发挥超前支护作用，增加了施工安全度，提高隧道的’’々∥长期稳定I挫．具有显著的经济效蠢和社会效益。
‰攀悯-R蝎抵?赫、釉谳||j，j，!一“i—L㈠|，?矗；_．sij?h．．】|，．，j．。
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ji：j㈡i；≯| 1T程概况2．2A名蜊．野狐岭1舟、3舟隧道设计为双联拱4车道高速公路隧道，1静隧道长600m、3静隧道长190m，隧道按新奥法设计和施工，进口和出口洞口浅埋段最薄覆盖层分别为4．85m、22_4m，隧道范围内为强风化、弱风化玄武岩，顶板为残坡积层，风化裂隙，局部散体结构，围岩不稳定，易塌。
洞口段采用30m长大管棚进行超前支护，沿隧道衬砌外缘一定距离打入一排纵向钢管，并且在插入钢管后，Z再往管内注浆以固结软弱围岩固结紧密，以提高钢管的强度。
开挖后架设拱行钢架支撑，形成牢固的棚状支护结构。
2施工工艺21管棚参数1)钢管布设在圆心角为1500的隧道拱部；2)钢管环向间距为40cm：3)管心与衬砌设计外廓线间距为50cm；4)倾角：仰角20(不包括路线纵坡)：5)钢管施工误差：径向不大于20cm：6)管棚长度为30m，熟轧无缝钢管夺89r am，壁厚5m m，节长3m，6m；7)孔口管为无缝钢管巾102m m，壁旱4m m，t5-E2t oo2．2工艺说明管棚施工主要工序有开挖支护明洞边坡、仰坡；施作套拱：搭钻孔平台、安装钻机；钻孑L；清孔、验孔；安装管棚钢管；注浆。
工序技术要求高，工艺复杂，现分别叙述如下：221明洞边坡仰坡开挖支护1)明洞段开挖应在洞顶：i E t zk沟施工完成后进行，应尽量避开雨季舡。
2)边坡防护应与明洞开挖同步进行，及时施工明洞边坡的锚杆、挂设钢筋网、喷射混凝土及时封闭坡面。
3)对边坡渗水要及时排、引到坡面外，加强对坡面的防护。
大管棚预注浆超前支护技术在市区浅埋大跨度隧道施工中的应用
【 关键词】 浅埋 大跨 隧道 大管棚
超 前支护 侧 壁导坑 法
１ 工程 简 况
贵 州 凯 里 市 大 阁 山 隧 道 全 长 ４ ６ｍ， 单 ９ 为 洞双 向 四车 道 ， 最 大 开 挖 宽 度 达 ２ ｏ 高 其 １．４ｍ， 度 １ ， 净 跨 ｌ 为 国 内 尤 其 是 在 市 区 目 １５ｍ， ８ ｍ， 前 罕 见 的 大 跨 度 隧道 。 隧道 区地 质 为 风 化 自 云 岩 ， 体 有 不 规 则 岩 节理 ， 隙 发 育 ， 质 破 碎 ， 度 极 低 。 隧 道 所 裂 石 强
３ 主 要 机械 设 备
钻 机 ＸＵ一３０—２ 型和 Ｘ ０ Ａ Ｙ一２型 各 １台 ， 式 卧
搅 拌 机 １台 （ Ｗ 、 ３ ４ ５ｋ ０． ２个 ， 电焊 机 ２台 ，０ ２ ） 自制 浆 液 稀 释 桶 ， 空 压 机 １台 ， Ａ ２ Ｃ Ｔ ３０
１８范 围 内 ） 置 管 棚 钢 管 钻 孔 位 置 ， 向 间距 ０。 布 环
（） ４ 曾提出小导管预注浆 、 大管棚 预注浆及
安设废 旧钢轨形成 棚架等几种 超前支护方 案， 经 过 综 合 分 析 比较 ， 虑 到 大 管 棚 预 注 浆 超 前 考 支 护 的 一 系 列 优 点 ： 大管 棚 刚 度 大 、 构 强 度 ① 结 高 、 形 成 的拱 棚 承 载能 力 强 ； 一 次 支 护 长 度 所 ②
靠 ， 动 消 耗 量 相 对 较 少 ， 然 材 料 费 用 要 高 劳 虽
些 ， 安全 系数也 能相对提高， 但 可望能有效地保
持隧道周 边围 岩的稳 定 ， 保 施工 万 无一失 。 确 最 后 确 定 采 用 大 管 棚 预 注 浆 进 行 超 前 支 护 。考 虑施工费用 、 液凝 固时间等 ， 定 单排管 棚 ， 浆 确 环 距 ４ ｎ、 纯 水 泥 浆 液 。第 一 次 先 施 作 ２ ０ｃｌ 注 ４
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。
长管棚预注浆超前支护技术在浅埋偏压大跨隧道洞口施工中的应用
报
（ 自然科 学版
＿ ＿
浆液 有效填 充率 ， ０３—０ ９ 取 ． ．； 浆 液损 耗系 数 。
４ 管棚 施工工艺
１输排 地表水 ， ． 首先 在洞 １仰坡 稳定 地层 ， ５ １ 设一 道环 形截 水 沟 ， 截 地表 水 ， 立枝 状 排水 系统 ， 地 表 拦 建 使 水 尽快 、 畅 的排 出洞 １不稳定 范 围 ， 顺 ５ １ 以防积水 下 渗。 ２ 在施作 套拱作 为 大管棚 导 向墙 时 ， ． 由于基 地应 力不 够 ， 采取 竖 向 ４５ｍｑ ２×３Ｉ ｎ的小 导管 注浆 ， 故 ． ￣ ４ ｆ Ｔ 绑 扎 ２的双层 钢筋 打 Ｃ ５混凝 土 扩大基 础 。打 ８ ｌ ２ ０ｃ ｎ厚管 制 Ｃ ５钢筋 混 凝 土套 拱 做 管棚 固定 端 。套 拱 ２ 内埋设 ４榀 工字钢 支撑 ， 在导 向拱 内设 置 ｑ ２ ×４Ｉ ｎ孔 １管 作 为管棚 的导 向管 ， ￣ ７ ｆ １ Ｔ ５ １ 其位 置和 间距 按管 棚位 置 和间距 布设 。管棚 孔 １套 管用 ｑ０ ５ １ ￣ ８＊６Ｉ ｎ热 轧无 缝 钢管 制作 ， 长 分 为 ３ｍ 和 ６ｍ 两 种 ， 设 计 采用 焊 １ ｆ Ｔ 节 按 接 ， 缝不小 于 ４Ｆｒ． 焊 ｌ ｆｎ ３ 钻孔 ：． ． ａ以套拱 中预埋 的钢 管作 为导 向管 ， 普通 地质钻 机 开始钻 孔 ， 用 达到深 度后 进行扫 孔 ， 去钻 具 撤 钻 孔 。在撑 子面 喷一层 素 凝 土作 为止 浆 墙 ， 止撑 子 面 在进 行 压 力 注 浆 时 出现 漏 浆 、 塌 。ｂ 根据 钻 孔 昆 防 坍 ． 具 体情 况 ， 由于 土层松 散 ， 钻孔 时 易塌孔 ， 采取套 筒钻 进 ， 钻 孔 时采 用测 量 监控 ， 效 防止 插入 的钢管 发 故 在 有 生弯 曲 ， 作过 程 中加 以修 正 。ｃ钻 孔保 持匀 速 ， 在施 ． 在遇 见夹 泥夹 沙层 时 ， 减缓 钻进 速 度 ， 免 了发生 夹钻 的 避 现象 。ｄ 为避免 钻杆 太长 ， 头 因 自重 下 垂 或遇 到 孤石 钻 进方 向不 易控 制 等 现象 ， ． 钻 开钻 １挑 角放 大 到 ３ ５ １ ５ ， 随 时用测斜 仪量 测角 度和钻 进方 向 ， 。并 取得 了 良好得 效果 。其 工艺 流程 见 图 １ ．
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2004年10月
第33卷 第10期施 工 技 术
C ONSTRUCTI ON TECH NO LOGY
管棚支护技术在超浅埋隧道施工中的运用
姚先成,潘树杰
(中国建筑工程(香港)有限公司,香港)
[中图分类号]U455;T U942[文献标识码]A [文章编号]100228498(2004)1020043202
Application of the Pipe Shed Support Technology in Construction
of an U ltra 2shallow Buried Tunnel
Y AO X ian 2cheng ,PAN Shu 2jie
(China Construction Engineering (Hong K ong )Co .,Ltd .,Hong K ong ,China )
[收稿日期]2004208209
[作者简介]姚先成(1942—
),男,四川南部人,中国海外集团有限公司总工程师,教授级高级工程师,香港湾仔轩尼诗道139号中国海外大厦29楼,电话:(852)28237888
香港屯门公路是进出港岛和九龙市区的快速通道,也是香港与大陆转口贸易重型货柜车的主要通道。
为配合屯门56区新市区发展需建造一条横穿屯门公路下部的行车隧道,合约要求必须在不阻断和影响上部屯门公路24h 交通的前提下施工,并要求在整个施工期间,屯门公路的沉降必须控制在20mm 以内,土层不规则移动限制在1%以下,施工难度非常大。
行车隧道原设计为方形、双车道,行车路两边设有人行路和公共配套设施;路面标高为+413～415m ,隧道净高不能少于514m 。
屯门公路道路标高1218～
1315m ,原设计隧道混凝土结构厚度为1m ,隧道结构顶
与屯门公路路基底之间距离仅1115～1165m ,属于超浅埋隧道。
经分析,采用原设计方案和常规施工技术,很难达到合约规定的要求。
因此在施工过程中提出以下方法和措施:
(1)设计修改 将隧道的方形断面改为圆拱形断
面。
圆拱形混凝土厚度可以减半,为隧道提供较大空间;而且对路面沉降有较强抵抗力,可减少沉降量;此外,圆拱形结构受力合理,对混凝土结构有益。
(2)施工方案优化 对钻爆法、顶管法、小型盾构
法、大型导向盾构法和管棚技术等几种常用的暗挖施工方法进行分析比较,最后选择管棚技术作为隧道施工时的支护体系。
1 管棚技术关键
(1)在管棚技术中,最关键的是如何安装管棚钢
管。
常用的管棚钢管安装方法难以解决路面沉降控制问题。
本工程经过详细的方案比较,采用压力式打管法安装钢管。
虽然打管方式遇到坚硬石头时准确度会有较大偏差,但在经济效益上有优势。
在技术方面,施工比较灵活和轻便,所占用施工场地小(20m ×10m )。
撞锤在市场上容易买到。
最重要的因素是隧道上方公路的稳定性容易控制。
(2)钢管直径的选择 小口径套管,容易在撞击下
或遇坚硬土方时受损、变形,由于口径小,泥土中的石瑰或其它体积大的障碍物不易透过,造成泥土移动不利。
大口径套管可克服上述不利因素,而且由于拱顶位置最接近公路底部,大口径套管可减少沉降与起伏情况的出现。
最后决定,管棚支护的顶排7条套管选用<600钢管,其余位置24条套管选用<800钢管,如图
1所示。
图1 管棚支护设计
2 管棚支护设计
根据英国标准BS5950和香港特别行政区公路结构设计指引分别对临时钢结构支撑系统和永久性钢筋混凝土拱壳进行设计验算。
(1)永久性结构设计(计算书略) 用计算机程序F LAC 计算分析泥土和结构受力关系,结果显示结构构
件承受压力。
结构设计是分阶段和按次序完成的,第
1仓和第6仓沿隧道轴线长度为813m 和8m ,其余每仓
3
4
518m。
行车隧道结构中间位置设有伸缩缝。
隧道结构底部混凝土结构,设计可以承受410m的上浮水压和行车隧道宽度方向所产生的压力。
(2)施工程序仿真 利用计算机程序F LAC对挖掘、装钢拱支撑、浇筑混凝土结构的过程进行计算机仿真测试。
了解施工过程中泥土所产生的变化和移动方向。
施工过程中影响泥土变化有2个阶段:①由挖掘开始至完成钢拱支撑为止;②由混凝土结构底座浇筑开始,直至全部拱形混凝土结构完成并拆除支撑为止。
资料分析显示在第①阶段,主要关键位置(隧道顶端)的泥土沉降量有5mm;第②阶段,泥土沉降量1914mm,未超出标书规定要求的20mm。
但出现1914mm沉降时,测得在离隧道中心线10～15m的路面上有1～2mm起伏。
(3)荷载转移分析 所有临时支撑完成后,上部荷载由管棚转移至钢拱支撑上,支撑受弯矩和剪力,再以轴力和弯矩形式传至基座。
管棚侧面泥土压力主要由管棚承担。
在永久状态时(当完成隧道拱形混凝土结构后),上部及侧面荷载将以压弯和剪切形式传至混凝土拱形结构,再传送到基座。
3 隧道管棚施工技术
(1)施工顺序 入口处场地平整→打管机轨道铺设→安装打管机→钢管定位铺设→钢管打入→接管→管内出泥→工字钢拱圈预制→挖土掘进→安装工字钢拱圈支护→挖土掘进、支护→拱壁防水处理→隧道底板施工→拱壁钢筋绑扎、支模浇混凝土、脱模→拆支撑。
(2)打管中途遇阻处理办法 有6根钢管打入泥土约18～24m时,遇到坚硬和长度超过800mm的障碍物,套管受阻,由工人进入,佩戴安全设施(如呼吸器具等),打掉石头。
位置较高的套管采用钻挖机械清除障碍物。
(3)管棚偏差走位的处理办法 当管棚偏离隧道以外时,在拱形钢支撑顶上用短工字铁作支撑,撑住管棚,并用钢板焊接填补。
(4)管棚内泥土阻力处理办法 管棚前端是没有封口的,随着管棚逐渐深入,泥土会进入管棚。
当深度达14m左右时,管棚前进速度渐趋缓慢,管棚前端的泥土遭受干扰、产生较大泥土移动,导致道路起伏。
此时应换上钻机,清走管内的土方,舒缓泥土压力。
(5)开挖边坡稳定性处理方法 为稳定开挖面泥土,全断面布置了12根土钉,工期10d。
比采用灌浆(工期约40d)快捷得多,费用也比灌浆便宜。
有效地解决了开挖面边坡稳定问题。
(6)工字钢拱形支撑安装技术 随挖掘随安装工字钢拱形支撑,工字钢拱形支撑分双体和单体2种。
双体每6m距离安装1组,但每前进115m,要临时安装1个单体支撑,直至6m距离的双体支撑安装后再拆掉。
随挖掘进度深入,在双体工字钢拱形支撑的中部还要加立柱。
立柱也用工字钢制作,立柱柱脚两边还要安装水平支撑,用作横顶来支撑圆拱形支撑的脚位。
本工程中,管棚施工实际总长度1100m,工期接近11个月,其中因克服障碍问题花费约3个月。
正常进度情况下,<600管棚施工效率最高4m inΠm,最低13m inΠm,平均10m inΠm;<800管棚,最高6m inΠm,最低40m inΠm,平均15m inΠm。
(上接第50页)
西北角的圆弧处采用单排搅拌桩。
根据裙房、主楼基坑深度的不同,裙房区的水泥搅拌桩桩长9000mm,主楼区水泥搅拌桩桩长9500mm。
(2)搅拌桩内插预制桩作为基坑的挡土结构 采用双排水泥搅拌桩作为基坑的挡土结构是不安全的。
因此,采用搅拌桩内插预制桩的措施,预制桩插在基坑外排水泥搅拌桩内,预制桩间距1000mm。
裙房区预制桩长6000mm,公寓预制桩长6500mm。
为便于加工,采用200mm×150mm的等截面钢筋混凝土预制桩,桩尖为扁尖形。
312 实施效果
采用搅拌桩中插预制桩的混合结构比单纯的搅拌桩具有更强的抵抗水平剪力和抵抗变形的能力。
搅拌桩和预制桩的桩顶浇注钢筋混凝土冠梁,使两种不同性能的桩和周围形成共同工作的整体。
澳景商住楼的支护结构比较经济,比用常规方法支护结构节省资金70～120万元;且施工便捷,节省工期1～2个月;取得了良好的经济和社会效益。
天津地区地处沿海,地基土以软土为主,地表第1层一般为人工填土,第2层为新近堆积土,土质松软,强度较低,不能直接作为持力层。
对于多层建筑,通常是将上面2层土挖去,换以石屑等进行地基处理,但由于天津地下水位较高,采用此法往往因困难较大、降水处理不好引起周围建筑物发生不均匀沉降或道路开裂。
当开挖深度较大时,常常采用灌注桩或预制桩,但由于不需要很大的桩径,成桩质量不易控制,且造价高。
因此水泥土搅拌插芯组合桩在天津地区具有广阔的应用前景。
参考文献:
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[2] 侯伟生.搅拌桩技术及其发展浅议[J].地基处理,2002,(11).
[3] 顾晓鲁.地基与基础[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.
44施工技术第33卷。