超前小導(dǎo)管施工技術(shù)分析

超前小導(dǎo)管施工技術(shù)分析超前小導(dǎo)管注漿技術(shù)是隧道淺埋暗挖的一種支護(hù)措施，在隧道的軟弱破碎地層、穿越淺埋段、沙層段、洞口偏壓段、斷層破碎帶及砂卵石段等不良地段施工中發(fā)揮著重要的作用。本文分析了隧道超前小導(dǎo)管注漿的基本原理與設(shè)計(jì)參數(shù)、小導(dǎo)管注漿具體施工工藝、質(zhì)量要求及注意事項(xiàng)。超前小導(dǎo)管注漿1工藝原理（1）小導(dǎo)管超前注漿的基本原理是：在工作面周邊按一定角度將小導(dǎo)管打（鉆、壓）入地層中，借助注漿泵的壓力，使?jié){液通過小導(dǎo)管滲透，擴(kuò)散到地層孔隙或裂隙中，以改善土體物理力學(xué)性能，這樣既可止水又可在工作面周圍成一個(gè)承載殼——地層自承拱，同時(shí)管體又可起到超前錨桿的作用，從而達(dá)到增加土體的自穩(wěn)時(shí)間、提高開挖面地層自穩(wěn)能力、限制地層松弛變形的目的。（2）小導(dǎo)管超前注漿固結(jié)原理可歸納為以下兩種：①滲入性注漿，對(duì)于具有一定孔隙或裂隙受擾動(dòng)或破壞的圍巖，在注漿壓力作用下，漿液克服流動(dòng)的各種阻力，滲入圍巖的孔隙或裂隙中，達(dá)到地層加固的目的。②劈裂、壓密注漿，對(duì)于致密的土質(zhì)地層，在較高的漿液壓力作用下，裂隙被擠開，使?jié){液得以滲入，形成脈狀水泥漿脈，漿液在圍巖分布形成以鋼管為主干的樹枝，凝固后的漿液挾持、網(wǎng)罩被壓密的土體，起到固結(jié)作用。2工藝特點(diǎn)（1）形成了管棚與固結(jié)聯(lián)合的超前支護(hù)體系，提高巖體自身的穩(wěn)定性，抑制圍巖松弛變形，增強(qiáng)了施工的安全性。（2）加固效果穩(wěn)妥可靠，注漿質(zhì)量易于控制。（3）采用超前支護(hù)手段，通過調(diào)整凝固時(shí)間，可大大縮短暗挖工序時(shí)間。（4）采用常用小型機(jī)械施作，無需配備專用設(shè)備，工藝操作簡便，一般工地都可掌握。設(shè)計(jì)參數(shù)小導(dǎo)管注漿支護(hù)的一般參數(shù)如下：鋼管直徑30-50mm鋼管長3-5m，鋼管鉆設(shè)注漿孔間距為100-150mm，鋼管沿拱的環(huán)向布置間距為300-500mm．鋼管沿拱的環(huán)向外插角為5°一15°，小導(dǎo)管是受力桿件，因此兩排小導(dǎo)管在縱向應(yīng)有一定搭接長度，鋼管沿隧道縱向的搭接長度一般不小于1m.注漿材料：一般采用水泥砂漿（水灰比0.5～1）；當(dāng)圍巖破碎，巖體止?jié){效果不好時(shí)，可采用水泥-水玻璃雙液漿。施工工藝及操作要求1準(zhǔn)備工作（1）熟悉設(shè)計(jì)圖紙，由測(cè)量隊(duì)準(zhǔn)確地進(jìn)行開挖輪廓放線。（2）制作小導(dǎo)管（以一振區(qū)間為例）小導(dǎo)管采用外徑φ42mm，壁厚3.5mm的熱軋無縫鋼管，鋼管前端作成尖錐狀，尾部焊接φ6加勁箍，以防打設(shè)小導(dǎo)管時(shí)端部開裂,影響注漿管聯(lián)接,尾部長度100cm，作為不鉆孔的止?jié){段。管壁四周鉆四排φ10mm孔，孔間距15㎝，呈梅花型布置，小導(dǎo)管大樣如下圖：2噴砼封閉開挖面為了防止小導(dǎo)管注漿時(shí)漿液沿隧道掌子面滲漏，需做止?jié){墻封閉開挖面，止?jié){墻采用噴射砼方法制作，噴砼范圍為開挖面和5m范圍內(nèi)的坑道，厚度為5～10cm，噴射砼施工按噴射砼作業(yè)指導(dǎo)書有關(guān)規(guī)定操作。3鉆孔、安裝小導(dǎo)管（1）測(cè)量放樣，在設(shè)計(jì)孔位標(biāo)標(biāo)記。（2）鉆孔需沿隧道縱向開挖輪廓線向外以10°外插角鉆孔，鉆孔深度為3.5m，鉆孔完畢將小導(dǎo)管沿孔打入。如遇地層松軟，也可用游錘或手持風(fēng)鉆直接打入。（3）與支撐結(jié)構(gòu)的連接，一般有三種方法：①對(duì)于格柵鋼架將末端置于鋼架腹部并焊固在格柵鋼架上，對(duì)于型鋼鋼架，首先在拱架腹板中央開孔，鉆孔和安裝均通過該孔，安裝后末端同鋼架焊固；②在鋼架（型鋼或格柵）頂部鉆孔、安裝后末端焊固在鋼架上；③將末端用短筋環(huán)向焊固相連，以增強(qiáng)共同支護(hù)作用。首先在拱架腹板中央開孔，鉆孔和安裝均通過該孔，安裝后末端同鋼架焊固頂部鉆孔、安裝后末端焊固在鋼架上4密封小導(dǎo)管打入后，將注漿泵的高壓膠管與管口聯(lián)通，并且用棉紗等將管口處的縫隙塞緊，以保證注漿時(shí)不至于滲漏漿液。管路接通后先要壓水檢查密封性，達(dá)到要求后方可注漿。5注漿注漿順序由下向上進(jìn)行，漿液可用拌合機(jī)拌制，水泥漿水灰比為1.5：1，1：1.0，0.8：1三個(gè)等級(jí)，漿液由稀到濃逐級(jí)變換，即先注稀漿，然后逐步變濃直到0.8:1為止，考慮到注漿后需盡快開挖，注漿宜用普通水泥或早強(qiáng)水泥，拌漿時(shí)可按試驗(yàn)室要求適量摻加減水劑，注漿壓力控制在0.5～1Mpa之間。（1）注漿量計(jì)算例：超前小導(dǎo)管注漿漿液擴(kuò)散半徑暫按0.18m計(jì)，空隙率暫按2.5%，漿液填充系數(shù)暫按0.9，注漿材料耗損系數(shù)按1.1計(jì)。V=πr2Lαβηr-r擴(kuò)散半徑-L注漿加固長度-α圍巖空隙率-β滲透系數(shù)-η損耗系數(shù)V=3.14*(0.18)^2*3.5*0.025*0.9*1.1=0.01m3（2）按下圖所示以**區(qū)間為例,每打設(shè)一排3.5m超前小導(dǎo)管可開挖支護(hù)2m隧道質(zhì)量要求1主控項(xiàng)目（1）超前小導(dǎo)管所用的鋼管原材料進(jìn)場檢驗(yàn)應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)的要求；（2）超前小導(dǎo)管所用鋼管的品種、級(jí)別、規(guī)格和數(shù)量必須符合設(shè)計(jì)要求；（3）超前小導(dǎo)管與支撐結(jié)構(gòu)的連接應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求；（4）超前小導(dǎo)管的縱向搭接長度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。2一般項(xiàng)目（1）超前小導(dǎo)管施工允許誤差：外插角2o孔距(mm)±50孔深(mm)+50，0（2）注漿漿液強(qiáng)度和配合比應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，