郭柏里 杨源源

摘 要：隧道穿越破碎带地层时，由于围岩松散柔软，自稳能力差，一般的先开挖后支护会对开挖面围岩造成扰动，使隧道结构发生较大的变形和沉降。超前大管棚支护用在软弱地层隧道中施工能有效抑制隧道结构和围岩的变形，支护工艺所需材料由钢管和水泥砂浆组成。在工程实践中，管棚法的应用效果主要取决于管棚直径、布置范围、环向间距等因素。本文依托实际隧道工程，对管棚直径、布置范围、环向间距三方面因素对隧道最大沉降的影响效果进行敏感性评价。

关键词：隧道管棚最大沉降敏感性分析

Sensitivity Analysis of Pipe Roofing Method for Advanced Support of Tunnels in Weak and Broken Surrounding Rock Considering the Construction Process

GUO Baili  YANG Yuanyuan

（Sinohydro Bureau 7 Co.， Ltd.， Chengdu， Sichuan Province， 610213 China）

Abstract： When the tunnel traverses the stratum in the fracture zone， the surrounding rock is loose and soft， so the self-stabilization ability is poor. Generally， excavation before support will disturb the surrounding rock of the excavation face， resulting in large deformation and settlement of the tunnel structure. The advanced large pipe shed support used in the construction of soft ground tunnels can effectively suppress the deformation of the tunnel structure and surrounding rock. The materials required for the support process are composed of steel pipes and cement mortar. In engineering practice， the application effect of the pipe shed method mainly depends on factors such as pipe shed diameter， layout range， and circumferential spacing. Relying on the actual tunnel project， this paper evaluates the sensitivity of the influence of the pipe shed diameter， the layout range， and the circumferential spacing on the maximum settlement of the tunnel.

Key Words： Tunnel; Pipe roof; Maximum settlement; Sensitivity analysis

随着隧道工程越来越多的穿越软弱破碎地层，隧道在开挖过程中越来越多的会遇到大变形灾害[1]。超前支护能在隧道开挖前对隧道周围不良围岩进行预加固，管棚法作为超前支護中最常用的工艺之一，有不少学者对其预加固效果进行了研究[2～3]。张文涛[4]在市政工程隧道应用管棚法，提高了隧道结构整体的稳定和安全。王道远[5]基于Winkler弹性地基梁理论，对管棚法支护进行了敏感性分析。台启民[6]和姜平伟[7]通过数值模拟，研究了管棚的加固有效性。李永强[8]分析了管棚支护的作用机理，并依托实际工程，研究了管棚支护效果。本文基于数值模拟结果，进行不同管棚参数对超前支护效果的敏感性分析。

1 工程概况

都江堰至四姑娘山轨道交通工程连接了四川内地和青藏高原东部高山峡谷，是国内首条山地轨道交通项目。……