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1、探讨超前长管棚支护在隧道工程中的应用摘耍：长管棚支护是日前隧道施工中处理软弱、破碎与浅埋偏压等不良围岩地质的一种有效施工方法。文章主要通过工程实例介绍分析管棚作用机理、管棚设计与施工要点及适用范围等内容，论证管棚施工在隧道施工中的应用价值。关键词：隧道施工；超前长管棚支护；施工工艺屮图分类号：U45文献标识码：A随着我国高速公路建设的飞速发展和工程设计、施工技术水平的不断进步，公路等级要求的不断提高，同时在提倡尽量少占耕地与环保的设计背景下，使得隧道工程在公路工程中的比例越来越大。而部分隧道所处地段存在地质情况差、埋深浅、偏压、开挖断面人等情况，这就给隧道施工带来
2、了极大的难度。在不良地质施工怵I难地段，如破碎的岩体、塌方体、岩堆地段、砂土质地层、膨胀地层、裂隙发育岩体、断裂破碎带、浅埋偏压等围岩,采用长管棚支护取得了较好的效果;在流塑状岩体或岩溶严重流泥地段，采用长管棚与围岩预注浆相结合的手段更是行之有效的方法。木文通过广州增城至从化高速公路街口支线段的小迳凹隧道施工长超前管棚应用实践的基础上，对长管棚的作用机理、设计参数及施工工艺等方面进行了综合的探讨。工程概况广州增城至从化高速公路街口支线段的小迳凹隧道，设计为分离式隧道。左线长89加,右线长897in,隧道净宽为2X10.75m,内轮廓净高5.0m,两隧道轴线间距25
3、.68m0隧道地处低山、丘陵区，地形起伏较大，洞身高、洞口低，山体走向基木与路线垂直。隧道洞口段设计埋深均较浅桩号段：ZK6+905-ZK6+940、ZK7+430-ZK7+768、YK6+893-YK6+925、YK7+730-YK7+772。ZK6+905-ZK6+940及YK7+730-YK7+772洞口段存在浅埋偏压，洞口端埋深在0-15mo隧道地表坡积覆盖层平均达6-7ni,地表覆盖层地质主要为坡积粉质粘土，全风化粉砂质泥岩和强风化云母片岩，隧道地质情况复杂，隧道洞口段I韦I岩属于第四系坡积层粉质粘土及寒武系全风化粉砂质泥岩，岩体破碎，结构松散，围岩稳定
4、性差，且出口端裂隙较水丰富；洞身围岩主要为松散状构造角砾夹粉质粘土、泥质灰岩、泥质灰岩夹泥岩，节理面破碎泥质充填物、风化严重，强度低稳定性差，同时裂隙水较丰富以线状渗流为主。总体分析隧道地质：浅埋、偏压、破碎，开挖后易失稳，易冒顶、坍塌。二、施工方案根据现场情况和工期的需要，隧道进、出口端采取同时开挖，左、右线前后交错平行作业掘进。洞口处存在偏压，各洞口端采用长40m大管棚进行超前预注浆，加固围岩松散地层，在开挖血形成簿壳，整体受力，发挥拱环效应，有效防止拱顶变形，地表塌陷、下沉，边仰坡面失稳，防止并缓解偏压影响,解决隧道洞口开挖的困难。超前支护加固地质围岩后,以
5、20b工字钢钢架喷锚复合式支护，在监控量测技术的指导下顺利进行•隧道开挖作业。三、管棚设计（一）管棚设计参数1.管棚棚管采用钢花管采用e108壁厚6mm热轧无缝钢管，注浆孔采用梅花形布置,孔径10価,孔距为30cm,尾端3ni范围内不设注浆孔,钢管导向端做成尖形，承压端与套拱内18工宁钢焊接成整体。2•管棚布置在开挖断面拱部132。51735〃范围内，环向间距为50cm,布置管棚33根。3•钢管长度为40in,当采用分段连接时节长采用3叭6m,钢管并用丝扣连接，丝扣长度为15cm,为保证受力均匀，钢管按3m及6ni错开布设。4•钢管沿隧道开挖轮廓线纵向近水平外插设
6、置，外插角为1.5。o5.钢管施工误差径向不大于20cmo6•隧道纵向同一横断而内的钢管接头不大于50%,相邻钢管的接头至少须错开llTlo（二）注浆参数1•注浆采用水泥浆水灰比为1：1（重量比）；水泥浆与水玻璃体积比1：0.5O2•注浆压力初压为0.5〜l.OMPa,终压为2.OMPa,浆液扩散半径：不小于0.5mo3•管口周边采用30号水泥砂浆紧密充填，增管棚的密实度，同时在管口上安装止浆阀有效保证浆液的压力，掌子面先喷一层素混凝土作为止浆墙，以确保掌子面在进行压力注浆时不出现漏浆、坍塌。4•注浆前先进行注浆现场试验，根据实际情况确定注浆参数，扩散半径、注浆量
7、等。5•单根钢管注浆量：Q=nXr2XL+nXR2XLXqXaXf3o式中：r——钻孔半径，0.13/2=0.065m；L——管棚长度，考虑与套拱连接，取42m；R——为浆液扩散半径，取0.5m；n——地层孔隙率，经测试为9%：a——浆液有效充填率，取0.9；B——浆液损耗系数，取1.15；单根管棚注浆量：Q=3.63m30四、管棚施工长管棚超前支护工艺程序为（见图1）：施工准备-套拱施工（安装导向管）-（搭）安设钻孔平台-安装钻机（确定孔位）-钻孔-管棚安装（封口）-清孔-管内注浆-进入下道工序。长管棚超前支护工艺程序（图1）定向和布孔依据设计图纸要求施作好管棚
8、导向套拱并
