摘要
隧道穿越软弱破碎围岩时,开挖扰动会引起较大的围岩变形,需采用隧道超前支护措施如管棚来控制围岩的变形。依托北京市轨道交通首都机场线下穿东北环铁路地下区间工程和南水北调中线京石段应急供水(北京段)总干渠下穿大台线铁路工程,以两处超浅埋下穿杂填土高路基段、下穿砂卵石地层的工程不同地质条件为研究对象,采用数值计算和现场监测方法研究了管棚的支护效果,对比分析了有无管棚段地表沉降、拱顶沉降、水平收敛、掌子面位移、以及管棚竖向位移和弯矩,讨论了长管棚作用机理。结果表明,在超浅埋段长管棚能够在一定程度上控制围岩的变形,但管棚的主要效用还是防止围岩过度变形造成坍塌,影响铁路正常运营。另外,提出了施作长管棚需要预留足够面积平台的起始端,才能完全发挥长管棚的支护效果。结合现场监测数据,提出的数值模型得到了很好的验证,施工过程中管棚力学响应得到了很好的分析。
