前言

隧道及地下工程施工往往需要穿越复杂的地质地段。在浅埋地段、软弱破碎地层以及大面积淋水或涌水等不良地段施工时，常会发生开挖面围岩失稳，或由于初期支护强度不能满足围岩稳定要求或支护不及时而导致洞体围岩坍塌、冒顶等现象。在上述情况下，为增强洞室围岩的稳定性，将隧道开挖的影响控制在最小限度内，需要采用特殊的加固围岩的方法，即通常所谓的“超前预支护”。管棚预支护是一种常用的隧道超前预支护措施，它具有预支护距离长、施工快、安全性高、工期短等优点，被认为是隧道和地下工程防塌防沉最有效的辅助工法之一，在隧道、地铁和地下通道等工程中得到广泛应用。

本书详细地介绍了管棚预支护技术的基本理论、设计原理和施工技术等内容。首先，采用解析方法和数值计算方法对隧道施工过程中管棚的力学行为进行了研究，并将理论和数值计算结果与现场实测数据进行了对比验证，分析了隧道开挖过程中管棚、隧道围岩及支护结构的受力与变形特征，并对管棚预支护条件下隧道开挖面的稳定性进行了评价；其次，将塑性极限分析上限定理与强度折减技术相结合，建立了管棚预支护条件下隧道开挖面三维稳定性分析模型，讨论了隧道埋深、地下水、隧道洞径及围岩条件等因素对开挖面稳定性的影响；然后，基于数值方法对隧道开挖面正面预支护及管棚预支护进行了设计参数优化分析，研究了有无管棚预支护条件下不同核心土长度、不同台阶长度、不同开挖步距、不同管棚布置方式以及在有无地下水情况下，不同管棚预支护长度、不同地下水位时，隧道开挖对管棚力学行为、地层沉降及开挖面稳定性的影响；最后，对管棚预支护条件下隧道开挖面稳定的可靠度进行了研究，并通过典型管棚预支护工程实例帮助读者应用该项技术。

本书结合作者多年的工程实践经验，通过典型的管棚预支护工程实例，全面阐述了管棚预支护技术，对该项技术的理论分析、经验设计提供了较详细的解释，旨在为广大读者奉献一本体系完整、内容翔实、资料丰富、图文并茂、实用性强并具有一定理论深度的隧道管棚预支护技术专著，以推动其在隧道工程的应用和发展。

本书可供高等院校研究生、科研单位有关专业人员、设计单位及施工企业工程技术人员参阅。

著者

2017.7