大断面浅埋隧道管棚支护参数优化研究

董 捷 李成献 杨 博

(1.河北建筑工程学院土木工程学院，河北 张家口 075000；2.河北省土木工程诊断、改造与抗灾重点实验室，河北 张家口 075000)

1 引 言

随着我国交通运输业的蓬勃发展，铁路、公路等线网越来越密集，不可避免的出现线路交叉的情况.为解决这一严峻问题，隧道下穿已成为一种常用的方式.在下穿过程中常采用管棚法作为超前支护.

管棚法作为一种重要的暗挖施工工法在日本、美国及欧洲各国被广泛采用.国外学者采用数值模拟的手段对实际工程中采用管棚支护隧道的稳定性进行了一些研究.Mohammad等[1]采用数值模拟的方法，对伊朗输水隧道开挖过程中穿越拉勒扎尔断层隧道稳定性进行了研究.发现管棚法具有优异的加固效果.Forrest等[2]对弱砂岩材料进行了室内岩土试验得到了相关参数，得出了预埋梁的弯矩随管间距和直径的变化规律，并且采用安全系数法设计了一种管棚系统.Mete等[3]对浅埋地铁隧道周围脆弱、断裂岩石的危险区域进行了调查，得出了使用支撑体系可以有效的保障地表建筑的结论.Shi等[4]针对鱼龙水库溢洪道下穿梁门隧道软弱地基工程，提出了亚水平喷射灌浆柱与管棚组合加固的方案.并用数值模拟的方法对其进行模拟，结果表明：设置管棚后地表沉降、收敛和主衬砌应力均得到了降低，开挖面的稳定性得到了大幅度提高.

虽然管棚法具有优异的加固效果，但在实际工程中，管棚参数往往根据经验确定……