大管棚在黄土隧道塌方处理中的应用及效果分析

摘要

大管棚在隧道塌方处治中被广泛采用,赵家山黄土隧道在发生塌方以后,借助大管棚超前支护与注浆加固措施顺利地通过了塌方段落。结合黄土地层前后的变化情况,认为Q4黄土本身强度低是造成塌方的主要原因。为探明大管棚的超前支护效果,采取Midas NX建立三维模型进行仿真分析。数值结果表明,在超前管棚施作之后,隧道拱顶沉降减小50%左右,且具有明显的滞后性;掌子面前方围岩的纵向应力不再向临空面集中分布,且总体减小;洞室周边地层顶部塑性区不再发育。结合监控量测结果,最终认为,管棚在软弱黄土地层中不仅发挥基本的支撑作用,更多地加固前方围岩并保持开挖面的稳定,避免塌方重复发生。