宋卓华， 董立朋， 陶连金,*， 赵 旭， 张 宇

(1. 北京工业大学 城市与工程安全减灾教育部重点实验室， 北京 100124；2. 中铁隧道局集团有限公司， 广东 广州 511458)

0 引言

管棚支护是地下空间施工中常见的一种辅助工法，常被用来稳定拱顶及掌子面、超前加固地层，减小施工中岩土扰动以及对周围既有地下结构的影响[1]。地铁车站也常采用管棚法施工，即利用车站上层先行导洞打设横向密布管幕，形成一个能抵御上部土体荷载的支护结构，然后在管棚保护下进行车站后续施工，如北京地铁19号线右安门外站工程[2]、北京地铁19号线平安里车站工程[3]等。

针对管棚工法的分析理论，目前已有较多研究。周顺华[4]通过原位观测和室内土工离心模拟试验分析了管棚工作机制，提出了管棚工作的"棚架原理"。陶连金等[5]采用现场原位试验的方法研究了砂卵石地层中管幕施工的施工工艺和对既有结构变形的影响，发现管幕施工对土层的扰动相对较小且以沉降为主，距离管幕越远的土体受扰动越弱。孙旻等[6]将管幕简化为板，对管幕支护下的施工过程进行了数值模拟，研究了地表沉降与周围岩土体位移的变化规律，并验证了其计算方法的有效性。肖世国等[7]将管棚结构简化为固定梁与弹性地基梁，进而按梁的承载机制对箱涵顶进中管棚结构力学作用进行了分析。郑俊杰等[8]分析了掌子面前方岩土体基床系数分布规律，建立了变基床系数下的超前管棚模型，并验证了其有效性。……