浅埋暗挖软岩隧道管棚预注浆变形监测及加固分析

摘要

为了研究浅埋破碎软岩隧道采用管棚预注浆超前支护后的加固效果,使施工顺利安全进行,以某实建隧道工程为依托,采用MIDAS/GTS有限元软件,建立了管棚加预注浆超前支护、仅采用管棚支护以及无任何支护作用下的三种开挖模型进行数值模拟分析.结果表明:管棚预注浆超前支护措施在隧道拱顶上部形成加固带,承受了大部分隧道拟开挖区域的围岩荷载,改善地层成拱能力,有效控制了地表下沉、拱顶沉降和应力集中现象,使地表下沉减小52.7％,拱顶沉降减小58.9％,拱脚收敛减小61.4％,仰拱隆起减小63.8％,竖向应力减小79.2％.管棚支护显著支承隧道上覆围岩压力,有效减小衬砌弯矩,阻止喷射混凝土的开裂破坏,降低土层变形过程中锚杆所承受的拉力;且相比于管棚预注浆超前支护,仅采用管棚支护对隧道边墙收敛及隧道仰拱隆起的加固效果同样显著.