軟弱圍巖隧道管棚預支護結構設計理論及應用研究.pdf

1、隧道沿途經過軟弱破碎圍巖等地段或處理進出口邊仰坡時，為確保掌子面和地表的穩(wěn)定，防止隧道塌方，控制地表沉降，增加隧道開挖時的安全性，就會面臨一系列預支護圍巖的特殊問題。管棚預支護是其中廣泛使用的一種隧道頂部預支護措施，該技術是在擬開挖的隧道外周邊鉆設水平孔，然后安裝鋼管，再進行灌漿固結，使拱頂形成加固的傘形保護環(huán)，在該保護環(huán)的支撐下，進行循環(huán)掘進和支護施工。該技術能同時提高隧道周邊圍巖的強度及抗?jié)B性能，從而保證隧道的安全施工。通過對軟弱圍

2、巖隧道管棚預支護結構的受力理論及在做好超前預支護情況下掌子面穩(wěn)定的研究，使修建時可以對預支護方法原理充分了解，以便對施工有個較好的指導，有利于降低工程成本及其危險性，對確保工程質量意義重大。
　　本文的主要研究工作如下:
　　①概述目前國內、外常用的隧道預支護技術，并且對各種類型的支護的特點進行總結與評述。
　?、趯τ诠芘锸芰奢d的計算，通過對常見計算隧道圍巖壓力的計算理論比較，從而借鑒這些理論當中的一些相關知識，對隧

3、道埋深、圍巖條件、開挖條件以及管棚作為預支護結構的特點等因素分析，得到相應的計算公式。
　　③在Pasternak彈性地基梁理論的基礎上創(chuàng)建管棚的力學分析模型，及其撓度曲線微分方程，并得到管棚支護結構的轉角、彎矩及建立的求解方程，從而對管棚預支護的力學行為進行分析。
　?、軓墓芘锏臉嬙?、布置形式、幾何參數(shù)等方面開展了管棚的優(yōu)化設計方面的工作。
　?、菀劳凶窳x中路隧道為工程背景，建立了管棚預支護結構模型，并進行了系統(tǒng)的分