超前注浆小导管参数及安装

　　超前小导管一般采用直径38~50mm的无缝钢管制作。在小导管的前端做成约10cm长的圆锥状，在尾端焊接直径6~8mm钢筋箍。距后端100cm内不开孔，剩余部分按20~30cm梅花形布设直径6mm的溢浆孔。

　　超前小导管是隧道工程掘进施工过程中的一种工艺方法，主要用于自稳时间短的软弱破碎带、浅埋段、洞口偏压段、砂层段、砂卵石段、断层破碎带等地段的预支护。

　　中文名 超前小导管 外文名Advance ductule

　　属 性 一种工艺方法 用 途：隧道工程掘进施工 直 径40~50mm

　　材 料：焊接钢管或无缝钢管 圆锥长： 10cm

　　溢浆孔 ：孔径6~8mm,孔距15mm，梅花状

注浆管

桩基注浆管

超前小导管

钢花管

超前注浆小导管

　　超前小导管是隧道工程掘进施工过程中的一种工艺方法，主要用于自稳时间短的软弱破碎带、浅埋段、洞口偏压段、砂层段、砂卵石段、断层破碎带等地段的预支护。

　　超前小导管注浆适用于隧道拱部软弱围岩，松散、无粘结土层、自稳能力差的砂层及砂砾（卵）石层级破碎岩层。

　　通过超前小导管注浆能改变围岩状况及稳定性，浆液注入软弱、松散地层或含水破碎围岩裂隙后，能与之紧密接触并凝固。浆液以充填，劈裂等方式，置换土颗粒间和岩石裂隙中的水分及空气后占据其位置，经过一定时间凝结，将原有的松散土颗粒或裂隙胶结成一个整体，形成一个新结构，强度大，防水性能良好的固结体，使得围岩松散破碎状况得到大幅度改善。

　　1 小导管注浆是浅埋暗挖隧道支护的一种措施。在软弱、破碎地层中凿空后极易塌孔，且施作超前锚杆比较困难或者结构断面较大时，应采取超前小导管支护。超前小导管支护必须配合钢拱架使用。在条件允许时，也可在地面进行超前注浆加固；在有导洞时，也可在导洞内对隧道周边进行径向注浆加固。

　　2 小导管注浆支护的一般测如下：钢管直径40 - 50mm 钢管长 3 - 5m ，钢管钻设注浆孔间距为 100 - 150 mm ，钢管沿拱的环向布置间距为 300 - 500 mm ．钢管沿拱的环向外插角为 5°一 15° ，小导管是受力杆件，因此两排小导管在纵向应有一定搭接长度，钢管沿隧道纵向的搭接长度一般不小于1m .

　　导管安装前应将工作面封闭严密、牢固，清理干净，并测放出钻设位置后方可施工．

　　3 采用小导管加固时，为保证工作面稳定和掘进安全，应确保小导管安装位置正确和足够的有效长度，严格控制好小导管的钻设角度。用作小导管的钢管钻有注浆孔，以便向土体进行注浆加固，也有利于提高小导管自身刚度和强度。

　　4 小导管注浆宜采用水泥浆或水泥砂浆。浆液必须充满例借及周围空隙，注浆量和注浆压力应由试验确定。

　　小导管在隧道开挖时承受地层的压力，为保证灌浆质量防止漏浆，小导管的尾部需设置封堵孔。

　　注浆施工应根据土质条件选择注浆法：在砂卵石地层中宜采用渗入注浆法；在砂层中宜采用挤压、渗透注浆法；在粘土层中宜采用劈裂或电动硅化注浆法；在淤泥质软土层中宜采用高压喷射注浆法。

　　注浆材料应具备良好的可注性，固结后应有一定强度、抗渗、稳定、耐久和收缩小，浆液须无毒，注浆工艺应简单、方便、安全注浆材料的选用和配比的确定，应根据工程条件，经试验确定。

　　注浆施工期应监测地下水是否受污染，应该防止注浆浆液溢出地面或超出注浆范围。

　　支护原理

　　1 超前小导管是稳定开挖工作面的一种非常有效的辅助施工方法。在软弱及破碎岩层施工中，超前小导管对松散岩层起到加固作用，注浆后增强了松散、软弱围岩的稳定性，有利于完成开挖后与完成初期支护时间内围岩的稳定，不至于围岩失稳破坏直至坍塌。

　　2 超前小导管注浆适用于隧道拱部软弱围岩，松散、无粘结土层、自稳能力差的砂层及砂砾（卵）石层级破碎岩层。

　　3 通过超前小导管注浆能改变围岩状况及稳定性，浆液注入软弱、松散地层或含水破碎围岩裂隙后，能与之紧密接触并凝固。浆液以充填，劈裂等方式，置换土颗粒间和岩石裂隙中的水分及空气后占据其位置，经过一定时间凝结，将原有的松散土颗粒或裂隙胶结成一个整体，形成一个新结构，强度大，防水性能良好的固结体，使得围岩松散破碎状况得到大幅度改善。

　　参数

　　超前小导管施工的各项参数确定应根据围岩边界地质条件、围岩状况、支护结构形式及隧道断面尺寸而定。一般超前小导管施工沿着开挖轮廓线120度范围设置。一般情况下：小导管长度L=上台阶高度+2m。小导管直径：38-50mm。小导管前段做成约10cm长的圆锥状，在尾端焊接直径6~8mm的钢筋箍。外插角度一般控制在10度~15度。注浆压力控制在2MP左右。浆液扩散半径一般为0.5m。注浆速度控制在50-100L/MIN。每循环小导管的搭接长度控制在1m以内。

　　制作

　　1 一般采用直径38~50mm的无缝钢管制作。

　　2 在小导管的前端做成约10cm长的圆锥状，在尾端焊接直径6~8mm钢筋箍。距后端100cm内不开孔，剩余部分按20~30cm梅花形布设直径6mm的溢浆孔。

　　安装

　　可采用引孔或直接顶入方式。

　　1 用电钻钻孔，孔直径大于小导管直径的10-20mm，孔深视导管长度而定。

　　2 插入导管如插入有困难，可用带有顶进功能的风钻将套管顶入。

　　3 用吹风管吹出孔内的杂物。

　　4 小导管尾缠棉纱，使得小导管与钻孔密贴，并用棉纱将空口堵紧。

　　5 小导管安装后必须使得其周围一定范围内用喷射砼封闭。喷射厚度控制在5-8cm。

　　施工质量标准及注意事项

　　施工质量标准

　　(1)进场前应按批抽取制作超前小导管所用的钢管进行力学性能与工艺性能的实验，确保钢管质量符合国家相关规定和设计要求。

　　(2)导管要在开挖轮廓线上方一定范围内按照一定角度打入，施工偏差应符合规定。其中深入性注浆的孔位误差要控制在5cm 以内，角都误差不可超过2°。劈裂、压密注浆的孔位误差要控制在10cm 以内，角度误差不可超过3°。不符合规定的要进行补管、注浆。

　　(3)渗入性注浆的单孔注浆量不能小于每孔平均注浆量的80% ，劈裂、压密注浆的单孔注浆量不能小于每孔平均注浆量的60% 。不符合规定的要进行补管、注浆。

　　(4)在开挖过程中随时进行注浆效果的观察，一旦发现问题要立即停工并进行相应处理。

　　质量与安全注意事项

　　(1)在注浆前要对机具完好性、连接管路和封口是否良好等进行检查，一旦发现异常必须立即停止作业并进行处理，以防压力爆破导致伤人事故。

　　(2)注浆前要先做注水实验，不可直接注浆。

　　(3)必须为作业工人配置必须的防护用品，确保施工安全。

　　(4)钢管与拱架要焊接牢固，待注浆完成后要立即将注浆孔堵塞密实。

　　(5)进行注浆施工的过程中，要实时密切监控注浆工作状态，一旦发现支护出现变形或损坏，要立即停止施工并采取相应措施。

　　(6)掌子面的开挖工作要在注浆施工结束后4小时方可进行。

　　(7)相邻两排的小导管搭接长度要符合设计要求，而且不可小于1m 。

　　超前小导管注浆技术是隧道浅埋暗挖的一种支护措施，要与钢拱架配合使用。隧道施工在破碎软弱地层凿空后极易出现塌孔、结构断面较大或施作超前锚杆较为困难时，应采用超前小导管技术进行支护。在条件允许的情况下可进行地面的超前小导管加固，当已有导洞时，也可于导洞内进行隧道周边的径向注浆。小导管注浆技术有着施工工艺简单、工具简单、所需施工空间很小等优点，且在遇到地层变化等情况时可对施工方案进行随时调整。小导管注浆因其适用性强及经济效益显著，在隧道施工中得到广泛应用。

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