地下工程超前支护方法：超前支护技术是指在隧道开挖之前，通过向掌子面前方地层里注浆、冷冻、打入钢管、钢板、锚杆等技术措施在隧道横断面上形成一个拱形连续体，使其加固开挖面前方地层，同时利用其支撑力保持前方土体的稳定，减少地表沉降量的技术总称。研究表明，围岩注浆加固可提高其强度和变形模量，从根本上改善围岩的变形规律。前苏联的资料表明，砂岩在注浆后的强度可增加50%-70%，粉砂岩和泥质岩增加2-4倍，而岩石强度的增大可使支护荷载减少2/3-4/5。实践表明超前支护体系能够有效地限制地面沉降，并地保持自然地层在稳定状态下开挖隧道。研究表明地面的整个沉降量的30%-40%和地下地层的整个沉降量的40%-50%是在一般的支护开始发生作用之前发生的，超前支护对地面沉降有30-35%的效果，对隧道顶上地层(拱顶)沉降有40%的效果，所以，加固掌子面前方的地层对地面沉降有非常重要的作用。超前支护技术作为加固地层、稳定拱顶及掌子面、减少地表沉降的辅助施工工法，己经在地下工程施工中得到了地应用。根据采取的加固措施对周围地层特性和应力分布的影响，可将超前支护分为地层改良法和预支护法。地层改良法就是提高开挖面周围地层土的特性的方法。管棚施工在实际工程中起简支梁作用，而两端的支撑梁便是简支梁的弹性支撑。宁夏塑料管棚管
1、要明确管棚超前支护的特点管棚一般是沿地下工程断面周边的一部分或全部，以一定的间距环向布设，形成钢管棚护，沿周边布设的长度及形状主要取决于地形、地层、地中或地面及周围建筑物的状况，有帽形、方形、一字形及拱形等。2、要掌握管棚超前支护的施工工艺流程管棚超前支护的施工工艺流程主要为：测放孔位一钻机就位一水平钻孔一压入钢管一注浆（向钢管内或管周围土体）一封口一开挖。3、要掌握管棚超前支护的方法管棚钢管环向布设间距对防止上方土体坍落及松弛有很大影响，施工中须根据结构埋深、地层情况、周围结构物状况等选择合理间距。一般采用的间距为2.0～2.5倍的钢管直径。纵向两组管棚搭接的长度应大于3m.在铁路、公路正下方施工时，要采用刚度大的钢管连续布设。宁夏塑料管棚管注浆时，一般采用先低压、中流量注入，注浆过程压力逐渐升高，注浆流量逐渐减少；
管棚工法是隧道超前预支护开挖施工中用以防止掌子面坍塌并限制围岩变形的一种预支护手段。其主要原理是在隧道开挖之前，沿着隧道开挖轮廓线外的设定部位水平铺设钢管，并可以通过钢管向围岩注浆，对管棚周围的围岩进行加固，使管棚成为隧道后续开挖的防护伞（棚），达到安全施工的目的。隧道开挖预支护中采用管棚工法的原因：隧道开挖过程中，经常会遇到破碎带、松散带、软弱地层、涌水、涌沙等地段，在这类地质条件下进行开挖，如果不进行超前预支护，很容易出现坍塌情况，导致安全事故，不但给相关企业造成经济损失，增加工程成本，而且极大地影响工程施工进度和施工质量。
管棚的布置形式(隧道管棚施工的布置方法)管棚根据不同的地形、地质和荷载条件，通常可按以下形式布置：(1)扇形布置:当隧道段地层相对稳定，但拱部附近地层不稳定时使用。(2)半圆形布置:用于隧道下半部地层稳定，但拱线以上地层不稳定的场合。另外，即使地层相对稳定，当地表及周边有构筑物，埋深很浅时，也采用这种布置。(3)门形布置:除底部外，隧道布置为半圆形门形，带侧壁。当隧道基础稳定，断面地层和上部地层不稳定时使用。(4)环向布置:用于软弱地层或膨胀挤压围岩。(5)上侧布置:用于隧道一侧有道路、铁路及重要构筑物，需要防护，或边坡地形可能形成偏压时。(6)双层布置:用于隧道上部有重要设施的地铁站等大断面隧道的施工，拱部有坍塌、不稳定地层的施工，或河道贯通的海底段的施工。(7)线内布置:在铁路、公路正下方或某些构筑物下方施工时使用。管棚主要用于对于围岩变形及地表下沉有较严格限制要求的软弱破碎围岩隧道工程中。
管棚管注浆作业与操作要点注浆施工由两端管棚管开始注浆，跳孔进行注浆施工，向隧道拱顶管棚管方向推进，开始时注浆的浆液浓度要低一些，逐渐加浓至设计浓度。这样做法有利于注浆的浆液向拱顶方向扩散，而且促进浆液的致密程度，利于防渗的要求。孔号为偶数的管棚完成后，对这部分管棚进行注浆。长管棚注浆按固结管棚周围有限范围内的土石设计，浆液扩散半径不小于0.5m，注浆采用分段注浆。管棚注浆：①安装好有孔管棚管、放入钢筋笼后即对孔内注浆，浆液由ZJ-400高速制浆机拌制。②注浆材料：注浆材料为M20水泥浆。③采用注浆机将砂浆注入管棚管内，初压0.5~1.0MPa，终压2MPPa，持压15Min后停止注浆。注浆应满足设计要求，一般为钻孔圆柱体的1.5倍；若注浆量超限，未达到设计要求，应调整浆液浓度继续注浆，确保钻孔周围岩体与管棚管周围空隙充填饱满。管棚注浆顺序原则上遵循着“先两侧后中间”、“跳孔注浆”、“由稀到浓”的原则。为减少相邻管孔注浆间的相互影响，注浆顺序通常采用由下往上，左右对称进行；宁夏塑料管棚管
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管棚施工在实际工程中起简支梁作用，而两端的支撑梁便是简支梁的弹性支撑，上覆地层的变形主要包括两部分：(1)管棚的挠曲变形量；(2)端头支撑梁的变形。所以其变形控制主要通过提高管棚和端头支撑梁的刚度来实现。在日本和韩国该方法应用于隧道穿越既有铁路线或公路线，这样可以控制隧道开挖对既有线路产生的不良影响。管棚施工技术措施：（1）管棚钢管加工成每节长3.5m。（2）接头处的丝扣用管螺纹车床精细加工，以保证连接长度及其牢固性。（3）准确测定孔位，并对管棚机用测量仪器定位。管棚钻机定位后，须支撑稳固，避免偏移和倾斜。（4）合理选择钻机及钻头、钻杆，保证钻孔孔径和成孔质量。（5）钻孔顺序由高孔位向低孔位进行。（6）管棚在顶进过程中，用测斜仪严格控制上仰角度。（7）在钻进时，若出现卡钻、坍孔时，应注浆后再钻，也可直接将管棚钢管钻入，开孔时低速低压，待成孔后加压到1.0～1.5MPa。（8）管棚压浆用牛角泵灌注，封堵塞设进料孔和出气孔。宁夏塑料管棚管
