管棚技术在釜山隧洞工程中的应用研究

摘要

随着西部大开发以及南水北调工程的深入开展，加速了我国基础设施的建设步伐，由于西部地区以及南水北调输水隧道的地质条件多山少丘，地质复杂多变，在该地区修建的输水隧道、公路隧道、铁路隧道必将有大部分穿越于软弱破碎地段。管棚超前预支护技术作为隧道开挖的辅助方法，能够有效地解决隧道在穿越浅埋大偏压、软弱破碎围岩、泥流地下水活动较强等特殊困难地段的隧道开挖问题。因此，管棚超前支护以其在山岭隧道中独特的优点必将得到更为广泛的运用，尤其是套拱联合管棚支护技术。 本文结合南水北调工程河北省釜山隧洞出口2号洞口的支护问题，研究了该工程的管棚支护技术与施工方法，并对套拱联合管棚支护方法的施工要点与难点进行了总结，主要研究工作如下： (1) 对破碎围岩隧道洞口的各种开挖方法与支护技术进行了系统的总结，并对各种方法的优缺点进行了系统评价，说明管棚超前支护技术是破碎围岩洞口开挖的一种很好的施工技术。通过进一步的对管棚支护技术原理、理论研究方法以及管棚支护技术的应用范围与应用条件的总结，表明套拱联合管棚支护技术是破碎围岩洞口支护技术中一种很好的施工方法。 (2) 对套拱联合管棚支护技术的设计方案进行了详细介绍，包括管棚用途及分类、管棚的配置及形状、以及管棚支护技术各种参数的取值。 (3) 研究了为保证破碎围岩的洞门开挖，增强围岩的稳定和施工的安全，必须增加辅助施工措施——套拱联合管棚支护施工方法，并在釜山隧洞2＃洞洞口施工中进行了验证，发现该方法可起到快速有效形成洞门、确保洞口围岩稳定和洞挖施工安全的作用。 (4)总结出了管棚支护的施工工艺方法，详细研究了管棚施工过程中常见的一些问题及其应对措施，并结合釜山隧道为例对破碎围岩洞口开挖、支护的监控量测方法进行了说明。