管棚超前预支护技术能够有效的限制地面沉陷、坍塌,保持地层处于稳定状态,特别在下穿既有公路、铁路及其他结构物的隧道与地下工程施工中,管棚支护技术以其超前加固距离长、可靠性高、工期短等优点被广泛应用。本文以熊洞湾隧道下穿高速公路段工程实例作为依据,运用弹性地基梁理论,建立管棚的双参数弹性地基梁模型分析了管棚的受力和变形。采用三维有限差分软件FLAC3D模拟了管棚与隧道开挖的相互作用,分析在管棚预支护情况下,随着隧道的开挖,地层变形沉降情况。在理论分析、数值模拟的基础上,提出了一些设计和施工建议。主要研究如下：1.介绍国内外管棚支护技术的发展与应用,对管棚超前支护研究理论进行总结归纳；2.结合熊洞湾隧道管棚设计与施工,研究管棚预支护效应机理,分析管棚常用计算力学模型；3.采用FLAC3D数值分析软件对熊洞湾隧道下穿绵广高速公路段在管棚支护下的开挖进行数值模拟,分析在管棚预支护工况下,随着隧道的开挖,管棚及地层沉降变形情况,同时模拟不设置管棚工况下,随着隧道的开挖,管棚及地层沉降变形情况。研究在管棚支护作用下,隧道开挖的可行性以及实用性。4.通过理论计算、数值模拟等方法对管棚预支护下隧道开挖过程中地层变形进行综合分析,并将分析结果运用于实践。