隧道管棚超前支護(hù)

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1、隧道管棚超前支護(hù)隧道管棚超前支護(hù)掘進(jìn)距離取決于管棚深度地下工程超前支護(hù)方法地下工程超前支護(hù)方法超前支護(hù)技術(shù)是指在隧道開挖之前，通過向掌子面前方地層里注漿、冷凍、打入鋼管、鋼板、錨桿等技術(shù)措施在隧道橫斷面上形成一個拱形連續(xù)體，使其加固開挖面前方地層，同時利用其支撐力保持前方土體的穩(wěn)定，減少地表沉降量的技術(shù)總稱。研究表明，圍巖注漿加固可提高其強(qiáng)度和變形模量，從根本上改善圍巖的變形規(guī)律，前蘇聯(lián)的資料表明，砂巖在注漿后的強(qiáng)度可增加50%-70%，粉砂巖和泥質(zhì)巖增加2-4倍，而巖石強(qiáng)度的增大可使支護(hù)荷載減少2/3-4/5。實踐表明超前支護(hù)體系能夠有效地限制

2、地面沉降，并全面地保持自然地層在穩(wěn)定狀態(tài)下開挖隧道。研究表明地面的整個沉降量的30%-40%和地下地層的整個沉降量的40%-50%是在一般的支護(hù)開始發(fā)生作用之前發(fā)生的，超前支護(hù)對地面沉降有30-35%的抑制效果，對隧道頂上地層(拱頂)沉降有40%的抑制效果，所以，加固掌子面前方的地層對抑制地面沉降有非常重要的作用。超前支護(hù)技術(shù)作為加固地層、穩(wěn)定拱頂及掌子面、減少地表沉降的輔助施工工法，己經(jīng)在地下工程施工中得到了廣泛地應(yīng)用。根據(jù)采取的加固措施對周圍地層特性和應(yīng)力分布的影響，可將超前支護(hù)分為地層改良法和預(yù)支護(hù)法。地層改良法就是提高開挖面周圍地層土的特

3、性的方法，這種方法包括注漿、土壤加固、排水和地層凍結(jié)等；預(yù)支護(hù)法就是在隧道開挖前，先超前對圍巖進(jìn)行加固，以增加圍巖的自穩(wěn)能力，并使開挖面周圍應(yīng)力干擾達(dá)到最小的方法。超前支護(hù)方法主要包括：管棚法，機(jī)械預(yù)切糟法，預(yù)襯砌法，水平旋噴注漿法，超前小導(dǎo)管法，超前錨桿法、凍結(jié)法等等。其中管棚法、水平旋噴注漿法、小導(dǎo)管法等支護(hù)方法同時也改良和加固了地層。管棚注漿支護(hù)管棚注漿支護(hù)就是把一組鋼管沿開挖輪廓外己鉆好的孔中打入地層內(nèi)，并與鋼拱架組合形成強(qiáng)大的棚架預(yù)支護(hù)加固體系，支承來自于管棚上部的荷載，通過鋼管的梅花形布置的注漿孔加壓向地層中注漿，以加固軟弱破碎的地層

4、，提高地層的自穩(wěn)能力。管棚注漿是一種長距離超前支護(hù)方法，超前距離長，剛度較大，適用于掌子面不能自穩(wěn)、含水的地層，控制地表沉降、防滲止水的效果較好，施工工藝要求較高。如將管棚注漿與小導(dǎo)管補(bǔ)充注漿法結(jié)合，除具有大管棚的特點外，能夠防止管棚下方三角土體的塌落，這種長短結(jié)合的預(yù)支護(hù)效果更為理想。管棚支護(hù)的主要作用和優(yōu)點管棚支護(hù)的主要作用和優(yōu)點（1）梁拱效應(yīng)：先行施設(shè)的管棚，以掌子面和后方支撐為支點，形成一個梁式結(jié)構(gòu)，二者構(gòu)成環(huán)繞隧洞輪廓的殼狀結(jié)構(gòu)，可有效抑制圍巖松動和垮塌。（2）加固效應(yīng)：注漿漿液經(jīng)管壁孔壓入圍巖裂隙中，使松散巖體膠結(jié)、固結(jié)，從而改善了軟

5、弱圍巖的物理力學(xué)性質(zhì)，增強(qiáng)了圍巖的自承能力，達(dá)到加固鋼管周邊軟弱圍巖的目的。（3）環(huán)槽效應(yīng)：掌子面爆破產(chǎn)生的爆炸沖擊波傳播和爆生氣體擴(kuò)展遇管棚密集環(huán)形孔槽后被反射、吸收或繞射，大大降低了反向拉伸波所造成的圍巖破壞程度及擾動范圍。（4）確保施工安全：管棚支護(hù)剛度較大，施工時如發(fā)生塌方，塌碴也是落在管棚上部巖碴上，起到緩沖作用，即使管棚失穩(wěn)，其破壞也較緩慢。隧道超前支護(hù)法一覽隧道超前支護(hù)法一覽根據(jù)采取的加固措施對周圍地層特性和應(yīng)力分布的影響，可將超前支護(hù)分為地層改良法和預(yù)支護(hù)法。地層改良法就是提高開挖面周圍地層土的特性的方法，這種方法包括注漿、土壤加

6、固、排水和地層凍結(jié)等；預(yù)支護(hù)法就是在隧道開挖前，先超前對圍巖進(jìn)行加固，以增加圍巖的自穩(wěn)能力，并使開挖面周圍應(yīng)力干擾達(dá)到最小的方法。超前支護(hù)方法主要包括：管棚法，機(jī)械預(yù)切糟法，預(yù)襯砌法，水平旋噴注漿法，超前小導(dǎo)管法，超前錨桿法、凍結(jié)法等等。其中管棚法、水平旋噴注漿法、小導(dǎo)管法等支護(hù)方法同時也改良和加固了地層。管棚注漿支護(hù)管棚注漿支護(hù)就是把一組鋼管沿開挖輪廓外己鉆好的孔中打入地層內(nèi)，并與鋼拱架組合形成強(qiáng)大的棚架預(yù)支護(hù)加固體系，支承來自于管棚上部的荷載，通過鋼管的梅花形布置的注漿孔加壓向地層中注漿，以加固軟弱破碎的地層，提高地層的自穩(wěn)能力。管棚注漿是一

7、種長距離超前支護(hù)方法，超前距離長，剛度較大，適用于掌子面不能自穩(wěn)、含水的地層，控制地表沉降、防滲止水的效果較好，施工工藝要求較高。如將管棚注漿與小導(dǎo)管補(bǔ)充注漿法結(jié)合，除具有大管棚的特點外，能夠防止管棚下方三角土體的塌落，這種長短結(jié)合的預(yù)支護(hù)效果更為理想。管棚支護(hù)適用范圍管棚支護(hù)適用范圍根據(jù)國內(nèi)外的施工實踐，綜合我國目前地下工程管棚支護(hù)應(yīng)用的實際案例，管棚支護(hù)可適用于：軟弱砂土質(zhì)地層、砂卵礫石地層，膨脹性軟流塑、硬可塑狀粉質(zhì)粘土地層，裂隙發(fā)育巖體、突泥突水段、斷層破碎帶、塌方段、破碎土巖堆地段、淺埋大偏壓等地質(zhì)和地下水豐富條件的地下構(gòu)筑物施工的支護(hù)

8、，隧道進(jìn)出口段開挖的支護(hù)，也多應(yīng)用于地鐵等穿越城區(qū)的地下工程的開挖預(yù)支護(hù)，可作為穿越既有建筑物、公路、鐵路及地下結(jié)構(gòu)物下方修建隧道的輔助