管棚超前支护技术作为隧道开挖的一种辅助工法，在防止隧道塌方、地层位移、控制地表沉降方面发挥着重要的作用，和大家一起来详细的学习一下这项隧道施工技术都有什么需要注意的地方吧！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，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。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。四川中管棚管
管棚管施工常见质量问题及处理措施：注浆压力不上升或有所下降原因：（1）浆液向地表溢出或流入地层大裂隙。（2）浆液被地下水稀释，凝结时间变长。3.2压力上升后又突然下降且不恢复原因：（1）管棚管周围堵塞，浆液流失。（2）注浆速度过快，破坏了地层原结构。（3）浆液流入软土层或土的大孔隙。3.3压力上升后突然下降，后又上升原因：浆液凝结堵塞了浆液通道，当注浆通道内压力大到某一数值后，冲破堵塞，引起压力所有下降，浆液通道重新被堵塞，压力又开始上升。3.4压力不停顿上升原因：（1）土体密实，浆液不能注入。（2）浆液凝结时间过快）管棚管堵塞。临沧管棚注浆时，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；
注浆参数设计：1、注浆材料及配合比：注浆浆液采用水泥－水玻璃双液浆，水泥采用425普通硅酸盐水泥，水玻璃采用Ⅱ型水玻璃，体积质量为1.25g／cm3，水玻璃浓度为35Be°，水泥浆液水灰比为0.6:1~1:1，水泥与第2页共7页水玻璃浆体积比为1:0.5；2、注浆压力：0.5~1.2MPa；3、浆液扩散半径：R＝0.7×0.3=0.21m，取0.3m；4、单根钢管注浆量Q＝π·r2·L＋π·R2·L·η·α·β式中：r—钢管半径，0.108／2＝0.054m；L—钢管长度，考虑与钻机连接，取24m；R—浆液扩散半径，取0.3m；η—地层孔隙率，堆积体经测试为11％；α—浆液有效充填率，取0.9；β—浆液损耗系数，取1.15。经计算，单根钢管注浆量：Q＝0.992m3。5、注浆前应先进行现场注浆试验，参数通过试验后可适当调整。6、技术措施为加强管棚刚度，在钢管内放入钢筋笼。
超前小导管与管棚的区别：超前小导管的处理范围一般也就6米左右，小导管为壁厚5mm的钢管，直径一般为42mm。是通过小导管注浆将掌子面前方的较为破碎的围岩进行固结的一种方法，使围岩形成一个整体后再进行下一步工序。而管棚是在进洞口的地质条件非常差（如：沙土、破碎严重的岩石、黄土等）的情况下使用，一般长度就20-30米左右，管棚为壁厚，直径一般为108mm。当然洞内地质条件非常差的时候也可以用管棚（如：洞内遇到冒顶现象造成的沿洞轴线长度较大，放量较大）。1.利用工字钢套拱拱架安装套拱中导向管：2.绑扎套拱钢筋网3.套拱底模安装4.套拱钢筋绑扎5.套拱模板加固及泵管安装6.套拱拆模后施钻管棚孔7.套拱施钻管棚孔8.利用挖机套拱送管棚施工9.管棚注浆后封孔10.套拱施作完成11.钢拱架、小导管、钢筋网标准施工12.每间隔一榀钢格栅或一榀钢拱架安装小导管。管棚和超前小导管作用都是超前支护，只是作用范围和大小不一样。
根据地质条件、地下水状况、施工方法以及环境条件等因素，地层超前预支护及预加固可采取下列措施：(1)超前小导管注浆加固；(2)深孔注浆；(3)管棚支护。跟大家分享的就是管棚支护。考点考点一、管棚支护（一）结构组成与适用条件1.结构组成（1）管棚法是一种临时支护方法，与超前小导管注浆法相对应，通常又称为大管棚超前预支护法。（2）管棚是由钢管和钢格栅拱架组成。钢管入土端制作成尖靴状或楔形，沿着开挖轮廓线，以较小的外插角，向掌子面前方敷设钢管或钢插板，末端支架在钢拱架上，形成对开挖面前方围岩的预支护。（3）管棚中的钢管应按照设计要求进行加工和开孔，管内应灌注水泥浆或水泥砂浆，以便提高钢管自身刚度和强度。2.适用条件（1）适用于软弱地层和特殊困难地段，如极破碎岩体、塌方体、砂土质地层、强膨胀性地层、强流变性地层、裂隙发育岩体、断层破碎带、浅埋大偏压等围岩，并对地层变形有严格要求的工程。（二）技术要点（1）施工工艺流程：测放孔位→钻机就位→水平钻孔→压入钢管→注浆（向钢管内和管周围土体）→封口。（2）管棚应根据地层情况、施工条件和环境要求选用，并应符合以下要求：1）钢管间距应根据支护要求（如：防坍塌、控制建。一般用超前小导管，施工周期短，施工简单。至于外插角，其实一般在3到7度。楚雄大管棚管
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。四川中管棚管
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。四川中管棚管
