棚洞结构于某美丽公路建设中的应用研究

管棚的适用条件及一些土体状况的应用引言随着我国道路交通建设的迅速发展，隧道工程施工日益增多，面临一些不良地质条件的隧道掘进施工和事故处理，超前管棚支护技术具有广阔的应用前景。

管棚法是公路隧道施工中最常采用而行之有效的超前支护方法之一。

在超前预支护工法中，管棚法由于施工便捷、安全可靠、工艺简单、工期短、效率高、预加固效果明显，经济和社会效益显著等优点，被国内工程界广泛采用。

管棚法最早于20世纪80年代应用于意大利隧道工程，之后在法国、日本等国家得到广泛推广，目前已成为国内外地下工程施工的主要辅助工法之一，被广泛应用于浅埋、松散、软弱、破碎、塌方、涌水等地质条件下的隧道暗挖施工。

仅1998 年之前，我国就有13项城市浅埋地下工程采用管棚法施工获得成功，其应用目的主要是在开挖阶段防止围岩坍塌、控制施工引起的地层变位。

尽管管棚的工程应用非常普遍，但其理论研究相对较少。

现阶段的工程设计大多是通过经验及工程类比确定相应参数，现场施工管理方对其质量控制指标也欠缺了解。

本文结合几种地质条件下管棚的支护，对具体地质条件中管棚的作用谈几点思考。

1.管棚的适用条件管棚作为隧道施工的辅助方法，可适用于：软弱砂土质地层、砂卵砾石地层，膨胀性软流塑、硬可塑状粉质粘土地层，裂隙发育岩体、突泥突水段、断层破碎带、塌方段、破碎土岩堆地段、浅埋大偏压等地质和地下水丰富条件的地下构筑物施工的支护，隧道进出口段开挖的支护，也多应用于地铁等穿越城区的地下工程的开挖预支护，可作为穿越既有建筑物、公路、铁路及地下结构物下方修建隧道的辅助方法；作为隧道洞口段及修建大断面隧道施工的辅助工法及作为其他施工的辅助工法，也常用于浅埋但不宜明挖地段或浅埋隧道情况下，地表有建筑物、或隧道接近地中结构物时等对施工沉降有特殊要求的工程等。

2.管棚的主要作用和优点（1）梁拱效应：先行施设的管棚，以掌子面和后方支撑为支点，形成一个梁式结构，二者构成环绕隧洞轮廓的壳状结构，可有效抑制围岩松动和垮塌。

探讨公路隧道大管棚施工技术摘要：笔者一直从事建筑工程有关的工作，本文主要论述了公路隧道大管棚施工技术的内容进行详谈，旨在与同行探究学习共同进步。

关键词：公路隧道；施工技术；大管棚道路交通工程的壮大，使得我国隧道大管棚技术上了一个新的阶段，也越来越受到人们的重视。

因为公路隧道建设规模的不断扩大，其修筑技术要有所提高，但仍然存在不少工程技术问题。

在建设社会主义和谐社会的新时期，进一步加强公路隧道大管棚施工技术的控制，确保人民的生命安全是公路交通工程的一个主要环节。

（一）公路大管棚技术概述大管棚是一种隧道的支护形式。

通常用于洞口段。

因为洞口段覆盖层较浅，使用管棚技术可加强支护，用以加固以及支护围岩，以保证安全进洞与顺利掘进。

它是在隧道开挖之前沿隧道开挖断面外轮廓，以必须间隔和隧道平行钻孔，插入四周带孔的钢管，再从插入的钢管内压注水泥浆或砂浆来增加钢管外围岩的抗剪切强度，并把钢管与围岩一体化。

由管棚与围岩构成棚架体系。

隧道管棚是为了确保工程开挖工作面稳定而采用的超前于掌子面开挖的辅助措施的一种。

它能够有效抑制围岩松动、加固管棚周边围岩以及垮塌的目的。

因为管棚的支护刚度较大，使它在公路隧道中发挥着越来越重要的作用。

施工时如果出现塌方事件，管棚能够起到缓冲作用，确保施工安全。

（二）隧道大管棚施工1.钻孔施工钻孔前，先对断面的中线以及高程进行检查，确保各开挖轮廓线完全符合设计要求。

在开挖作面处，设置受力拱架，再将管棚的正确位置标记。

孔口的位置和设计位置偏差不可以超过 5 cm范围。

依据布置好的孔位以及钻孔的方向进行钻孔，钻孔应使用由两侧向中间的方式或是由低向高来进行。

钻孔刚开始时，应该采取低压慢速的控制措施，以确保钻孔的方向。

在控制好方向后，可使钻速渐渐提高，并保持正常压力。

钻进过程中，若遇到大孤石，则应采取低速以及高压的方式进行。

整个钻进过程都要依据地质条件的不断变化，来按时调整钻进参数。

假如存在影响钻进的岩土，可采取前半段直径 125 mm 的钻头，后半段直径为 110 mm 的钻头，以方便把钢管顶入。

高精度大管棚超前支护在隧道下穿公路中的应用摘要：安宁工业园区新亚美谷物流园铁路专用线下穿安宁市快速通道安禄公路，控制隧道开挖及支护期间的沉降是重中之重，结合围岩情况，通过施做50m高精度大管棚，提高下穿区域围岩的整体性、稳定性，达到控制沉降的目的。

关键词：高精度；超前支护；隧道下穿公路；应用引言麒麟隧道为昆明市安宁市工业园区铁路专用线工期控制性工程，全长2240m，隧道洞身下穿安禄公路，洞身埋深厚度最浅处仅为9米，隧道下穿公路段为V级围岩，自身稳定性差，且在前期开挖过程中围岩揭示情况为：岩层破碎，自稳性差。

安禄公路为安宁至禄脿的交通要道，车流量大，且多为重车，对隧道开挖施工影响极大。

为有效的控制地表下沉，保证洞内施工及地表行车安全，在施工完成洞内管棚工作室后，一次性施作50m长的Φ108高精度大管棚，对围岩进行预加固。

考虑到隧道下穿安禄公路段覆盖层薄，外插角过大，注浆施工可能会对既有公路产生影响，因此外插角控制在1-2°，采取6 m长水平定向钻机，控制每节跟管长度6m。

采用“有线仪器定向，一次性跟管钻进法”施工，即成孔和埋设管棚一次完成。

该方法要求在钻进过程中能准确测定钻头在岩层的位置和方向，根据钻头在钻进过程中的位置和方向同设计轨迹的差异，修正轨迹后完成超前管棚的施做。

钻机钻头内装有特制的传感器，通过信号线穿过钢管并连接孔外机器上的显示器，显示器显示钻头的倾角及面向角（导向板的方向），及时调整管棚钻孔的方向。

钻孔机器的导向板就像一个手表面，有3点、6点、9点、12点四个方向，钻孔方向通过导向板面进行调节。

例如，钻孔角度出现向下的偏差，就要将钻头钻进方向朝面板12点方向调整，同理可得出钻头向上偏差需向面板6点方向调整，钻头向左偏差需向面板3点方向调整，钻头向右偏差需向面板9点方向调整，如果钻进角度合适，钻机在岩层中会匀速旋转钻进，此时钻杆轨迹是平直的，不需要纠偏，所以导向钻头及导向面板是上下纠偏的关键。

装配式波纹钢拱形棚洞结构的研究初探李国锋1，许劲松1，李莉2，蒋鹤3，李文辉3（1、云南交投经营开发有限公司昆明市650032；2、四川省交通运输厅交通勘查设计研究院成都市610015；3、云南交投集团公路建设有限公司昆明市650032）摘要：以亚巴明洞为工程依托，从满足工程建设快速、经济、安全的实际要求出发，采用数值分析的研究手段，开展对装配式波纹钢拱形棚洞结构的研究初探。

通过对结构在最不利工况荷载条件下变形与受力特征的计算分析，探明了结构的受力不利位置。

根据《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004)，验算了各不利位置的安全系数和裂缝宽度，说明了装配式波纹钢拱形棚洞结构在公路工程建设中应用的技术可行性和安全可靠性。

与传统钢筋混凝土矩形棚洞结构对比，论述了装配式波纹钢拱形棚洞结构的工程效应和推广价值。

结合以往波纹钢在公路桥涵中的案例经验，从设计和施工的角度提出了几点应用建议，为类似工程建设提供一定参考。

关键词：装配式波纹钢；拱形棚洞；数值分析；研究初探；应用建议1.序言装配式波纹钢结构是将普通Q235或Q345钢板在工厂内经冷弯加工成波形板，再运输至施工现场用高强度螺栓拼装连接成预定截面形状的一种新型钢结构。

该结构具有以下显著优点：一是强度高，钢板成波后刚度可提高10-30倍；二是承载能力强，适应变形能力强；三是工厂标准化生产；四是自重轻，运输安装方便；五是能减少混凝土圬工量，提高施工效率，缩短工期；六是节约造价，3m以上跨径桥涵经济性逐渐凸显；七是耐久性强，最高可达到100年；八是运营维护方便，节约养护费用。

波形钢板的轧制始于1784年，直至1896年，美国率先进行了波纹板通道、涵管的可行性研究，并首次应用于涵洞。

1931年，人们成功地开发了波纹钢现场组拼技术。

1990年《日本高速公路设计规范》制定了波纹管设计技术规范[1]。

目前，波纹管在世界各地均得到了广泛应用。

加拿大已建成了跨径24m，矢高12m的波纹钢拱桥[2]。