西部大开发的深入开展加速了其基础设施的建设步伐，由于西部地区多山少丘，地质复杂多变，在该地区修建的公路、铁路隧道必将有大部分穿越于软弱破碎地段。而管棚超前支护以其在山岭隧道中独特的优点必将得到更为广泛的运用。目前，管棚超前预支护技术在隧道及地下工程建设领域有着广泛的运用和发展，对我国的地下工程技术人员来说也并不陌生。但就管棚法中的两种超前预支护技术而言，它们的力学行为特征、最适的围岩条件、设计及施工的合理性等方面还存在诸多的不确定性，有待我们作更为深入的研究，在国内，目前对于管棚的超前支护效果的数值模拟分析中以二维模拟分析较多，还很少看到对超前管棚进行三维数值模拟分析的文献，仅有的三维数值模拟分析也只是停留在对管棚支护作用的等效模拟上，无法考证管棚超前支护在隧道施工过程中具体的施工力学行为。而要想更为深入地研究管棚超前支护的施工力学行为，验证管棚设计参数的可靠性，不仅要求对管棚复合支护结构进行全真模拟，而且要对隧道的施工进行全过程的三维数值模拟分析，这样的工作做得较少。本文将通过对管棚超前支护技术的设计、施工力学行为和施工方法等三大方面对管棚超前支护作较为详细的研究。尤其是在对管棚超前支护进行力学数值模拟分析时，对复合支护结构中的锚杆、喷砼和管棚等进行了全真模拟，并对隧道的施工过程进行了三维仿真模拟，得出了管棚超前支护在隧道施工过程中的力学行为特征，为以后管棚超前支护技术的设计研究提供了新的思路。