管棚超前預(yù)支護(hù)技術(shù)在軟弱巖層巷道開(kāi)挖掘進(jìn)中的應(yīng)用.pdf

1、管棚超前預(yù)支護(hù)技術(shù)己在城市地鐵等隧道施工中廣泛應(yīng)用，并發(fā)揮了重要作用，國(guó)內(nèi)的多個(gè)軟土地層的地下工程實(shí)例表明其可靠性。為了有效地解決礦井巷道在穿越軟弱破碎圍巖、粉砂軟泥層、泥流地下水活動(dòng)較強(qiáng)等特殊困難地段的巷道開(kāi)挖問(wèn)題，采用管棚超前預(yù)支護(hù)技術(shù)作為巷道開(kāi)挖的輔助工法。本文以管棚預(yù)支護(hù)結(jié)構(gòu)與圍巖的相互作用機(jī)理為研究對(duì)象，分別就管棚的設(shè)計(jì)與施工、管棚支護(hù)結(jié)構(gòu)與圍巖的相互作用及應(yīng)用等方面開(kāi)展研究。 本文對(duì)超前預(yù)支護(hù)技術(shù)及各支護(hù)類(lèi)型的優(yōu)缺點(diǎn)

2、進(jìn)行了系統(tǒng)的總結(jié)與評(píng)價(jià)；對(duì)國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多的超前支護(hù)方案的特點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)比較分析；針對(duì)管棚預(yù)支護(hù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，對(duì)其地層適應(yīng)性、參數(shù)設(shè)計(jì)與施工進(jìn)行了系統(tǒng)總結(jié)，提出了施工中易出現(xiàn)問(wèn)題的解決方法；以土與基礎(chǔ)的相互作用理論為基礎(chǔ)，建立了基于雙參數(shù)模型之上的管棚支護(hù)結(jié)構(gòu)與圍巖相互作用模型，采用解析解得到了管棚結(jié)構(gòu)的擾度方程、轉(zhuǎn)角、彎矩方程及地基反力方程；建立了基于地基反力方程的巷道開(kāi)挖面邊坡穩(wěn)定評(píng)價(jià)模型；將該模型應(yīng)用于實(shí)際工程當(dāng)中，計(jì)算出了某巷道在管棚

3、支護(hù)下的擾度曲線、地基反力和在該地基反力作用下開(kāi)挖面的安全系數(shù)，同時(shí)將管棚結(jié)構(gòu)擾度計(jì)算結(jié)果與實(shí)際測(cè)試進(jìn)行了比較，證明了建立的管棚支護(hù)結(jié)構(gòu)與圍巖相互作用模型正確，能夠與實(shí)測(cè)結(jié)果吻合，證明了管棚支護(hù)對(duì)控制地表下沉、穩(wěn)定開(kāi)挖面起到有效作用；系統(tǒng)分析了地下工程中常用支護(hù)措施的力學(xué)效果分析方法；通過(guò)對(duì)管棚超前支護(hù)工法的力學(xué)效果分析，根據(jù)支護(hù)結(jié)構(gòu)作用的等效原則，建立了管棚支護(hù)效果等效力學(xué)模型。結(jié)合開(kāi)挖方式能夠很好地抑制地表沉降和拱頂下沉，滿足工程設(shè)