軟弱圍巖隧道管棚預(yù)支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計理論及應(yīng)用研究.pdf

1、隧道沿途經(jīng)過軟弱破碎圍巖等地段或處理進(jìn)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(yù)支護(hù)圍巖的特殊問題。管棚預(yù)支護(hù)是其中廣泛使用的一種隧道頂部預(yù)支護(hù)措施，該技術(shù)是在擬開挖的隧道外周邊鉆設(shè)水平孔，然后安裝鋼管，再進(jìn)行灌漿固結(jié)，使拱頂形成加固的傘形保護(hù)環(huán)，在該保護(hù)環(huán)的支撐下，進(jìn)行循環(huán)掘進(jìn)和支護(hù)施工。該技術(shù)能同時提高隧道周邊圍巖的強(qiáng)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(yù)支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力理論及在做好超前預(yù)支護(hù)情況下掌子面穩(wěn)定的研究，使修建時可以對預(yù)支護(hù)方法原理充分了解，以便對施工有個較好的指導(dǎo)，有利于降低工程成本及其危險性，對確保工程質(zhì)量意義重大。
　　本文的主要研究工作如下:
　　①概述目前國內(nèi)、外常用的隧道預(yù)支護(hù)技術(shù)，并且對各種類型的支護(hù)的特點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)與評述。
　　②對于管棚受力荷載的計算，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(dāng)中的一些相關(guān)知識，對隧

3、道埋深、圍巖條件、開挖條件以及管棚作為預(yù)支護(hù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)等因素分析，得到相應(yīng)的計算公式。
　?、墼赑asternak彈性地基梁理論的基礎(chǔ)上創(chuàng)建管棚的力學(xué)分析模型，及其撓度曲線微分方程，并得到管棚支護(hù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角、彎矩及建立的求解方程，從而對管棚預(yù)支護(hù)的力學(xué)行為進(jìn)行分析。
　?、軓墓芘锏臉?gòu)造、布置形式、幾何參數(shù)等方面開展了管棚的優(yōu)化設(shè)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(yù)支護(hù)結(jié)構(gòu)模型，并進(jìn)行了系統(tǒng)的分