管棚抑制围岩的塌落的施工方法

施工背景：遂洞 加固段围岩为石炭系地层，属煤系地层，富含大量的含硫矿物，加之隧洞周围存在煤矿采空区， 巷道积水和煤系地层水中硫酸根离子含量较高，对混凝土有较强的腐蚀性。

加固段围岩为泥岩，灰白色、橙黄色，巨厚层状，泥钙质胶结，易风化。 局部裂隙较发育，并 有裂隙水渗滴，岩层下部岩石呈块状镶嵌结构， 富含裂隙水，施工开挖时有塌方及掉块发生。 据雷达探测，外围围岩发生松动，松 动圈厚度为2.50 ～ 3.00 ｍ。 泥岩不属膨胀岩，但具微膨胀性，遇水有风化裂解现象。 泥岩经浸水受压后，易发生泥化、压缩变形 ，特别是围岩松动带经过１０余年的水浸和风化，强度降低，塌落拱扩大。

管棚设计参数：工程开挖前采取排水措施，降低地下水位，然后进行管棚施工，采用钻孔和排水管变分散渗流为集中引 排，避免在施工中造成人员和设备的损失。

（１）管棚棚管采用直径42ｍｍ、壁厚 5 ｍｍ、长度 6 ｍ的热轧无缝钢管，注浆孔直径１５ ｍｍ，纵向及环向间距均为１ ｍ，沿孔壁成梅花形布置。

（２）管棚布置在开挖断面拱部 134.00°范围内，土洞段环向中心相距 7.10°，中对中 间距３００ ｍｍ，布置棚管20根，每 １ ｍ 一环，管棚纵向搭接长度 １ ｍ，每根棚管要确保进入稳定围岩３ ｍ 以上。

（３） 岩石段环向中心相距8.10°， 中对中间距４００ ｍｍ，布置棚管 17根，每5 ｍ 一 环，管棚纵向搭接长度 １ ｍ，每根棚管要确保进入稳定围岩３ ｍ 以上。

（４）管棚施工时控制管心与设计开挖轮廓线距离为30ｃｍ，外插角约为 2.86°。

（５）管棚支撑采用钢格栅，每榀钢格栅采用４根直径25ｍｍ 钢筋锁脚，中间采用直径 12ｍｍ 箍筋焊 接，低液限黏土段洞身支护格栅间距为1.0 ｍ，黏土质砂岩和砂质黏土岩段洞身支护格栅间距为1.2 ｍ。

除险加固采用的管棚超前支护刚性大， 管棚上部的活动体移动或坍塌到管棚上，起到缓冲作用 ，减少二次破坏。

隧洞经本次加固后已经运行６ａ，没有出现大的裂缝，沉陷量也基本趋于稳定。 这说明超前管棚支护及超前导管注浆可以使洞身顶部的塌落部分固结形成梁式结构，形成环绕隧洞的壳状结构，有效抑制围岩的塌落，使洞身的沉 陷量快速收敛并 趋于稳定。