超前小导管 作业指导书
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二○○六年十一月六日
超前小导管施工作业指导书
一、前言
隧道工程中超前小导管注浆施工技术，是在灌浆法加固地基的基拙上发展起来的一项围岩超前加固技术，是不良地质隧道开挖中常用的一种辅助施工措施。 二、基本原理
超前小导管注浆的基本原理是沿隧道开挖面周边按一定外插角将小导管向前打（钻、压）入地层中，借助注浆泵的压力使浆液通过小导管渗入、扩散到岩层孔隙或裂隙中，以改善岩体的物理力学性能。沿开挖面周围形成一个加固的壳--地层自承拱，有效地限制岩层松弛变形从而达到了提高开挖面岩层自稳能力和延长岩层自稳的目的。超前小导管固结机理主要归纳为以下两种：
1 、渗入性注浆：对于具体有一定孔隙或裂隙受扰动和破坏的围岩，在注浆压力作用下，浆液克服流动的各种阻力，渗入围岩的各种孔隙或裂隙中，达到岩层加固的目的。
2 、劈裂，压密实注浆。对于致密的土质地层，在较高的浆液压力作用下，裂隙被挤开，使浆液得以渗入，形成脉状水泥装脉，浆液在围岩分布形成钢管为主千的树枝，凝固后的浆液挟持、网罩被压密的土体，起到固结作用。 三、特点
1 、形成了管棚与固结联合的超前支护体系，提高围岩的稳定性，抑制围岩松弛变形，增加了施工安全性。
2 、加固效果稳妥可靠，注浆质量易于控制。
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3 、采用超前支护手段，通过调整装液凝固时间，可大大缩短暗挖工序时间。
4 、采用小型机械施作，无需配备专用设备，工艺操作简单，一般工地都可施做。 四、适用范围
超前小导管注浆适用于隧道浅埋地段及Ⅱ类（V级）围岩，加固拱部软弱岩体。 五、施工工艺
1、小导管选用外径 50mm的热轧无缝钢管，长4.5m ，管壁四周每隔 0.15m 交错钻φ8 注浆孔，为防止孔口漏装，孔口段无孔部分长0.5m ，并要求钢管前端焊成尖锥形，尾端距离0.15m处设置止浆环，焊上φ6 的钢筋加劲箍，详见小导管构造图（图一），并支撑于拱架或格栅上。
2 、小导管环向中心间距为35cm ，外插角为10-15，纵向相邻两排
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的水平投影搭接长度不小于 150cm ，详见小导管纵向布置图(图二）。
3 、小导管安设一般采用钻孔打入法，即先按设计要求钻孔，钻孔直
径比钢管直径大 3-5mm，然后将小导管穿过工字钢腹板或隔栅拱架,小导管顶入围岩长度不小于钢管长度的 95 % ，并用高压风将小导管内的砂石吹出，小导管中心间距为 35cm。
4 、小导管安设后用塑胶泥封堵孔口、周围裂隙，并在小导管附近浆液扩散范围喷砼，以防止工作面岩土坍塌，并作为注浆用止浆墙。
5 、隧道开挖长度应小于小导管注浆长度，预留部分作为下一循环的止浆墙。
6 、注浆前须进行压水试验，检查机械设备的是否正常，管路连接是否正确，为加快注浆速度和发挥设备效率，可采用群管注浆（每次 3-5 根）。单根导管的浆液注入量按下式估算：
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Q ＝πR2KLη
式中，RK--浆液扩散半径，取RK=(0.6-0.7)LO ; LO--导管之间的中心距离； L--钢管长度；
η--岩石空隙率(％)，洞口段一般按20%-30%计算。 注浆材料采用纯水泥浆液，水灰比取 1:1（重量比）。
7 、注浆压力一般为 0.5-1.0MPa，注浆压力逐步提升，当达到设计终压（建议1.0 MPa）并继续注浆10min以上；与设计的注浆量（建议为191L/单管）大致相近时可以结束注浆。
8 、注浆过程中要随时观察注浆压力及注浆泵排浆量的变化，分析注浆情况，防止堵管、跑浆、漏浆，做好注浆记录，以便分析注浆效果和调整注浆方法。
六、工艺流程图 超前小导管注浆支护施工工艺流程图
地质调查 注浆设计 现场试验 设备准备 效果检查 管材加工 施工准备 制定施工方案进入施工 砼封闭掌子面 材料准备 机具准备 孔位放样 风枪钻孔 报检、签认
1 、加工班组： 1-4 联接管路及密封人，加工小导管及临时支护材料。电工及机械高压风吹洁孔内钻渣 安设小导管 注浆 孔口 4
司机： 6 人，分管注浆泵，拌合机等。
2 、打管班组：6 人，负责钻孔、打管。
3 、注浆班组：5 人，分工注浆及封闭开挖面工作。 八、质量标准及安全措施 （一）质量标准
1 、小导管应在开挖轮廓线上按设计位置及角度打入。渗入性注浆施工时孔位误差不得大于5cm ，角度误差不得大于 2o ，劈裂压密注浆时，孔位误差不得大于 10cm。超过允许误差时，应在距离偏大的孔间补管注浆。
2、钢管实际长度不得小于钢管总长度的95%。
3、检查钻孔、打管质量时，应画出草图对孔位编号认真填写记录。 4 、渗入性注浆单孔注浆量不得少于平均每孔注浆量的80%，劈裂、压密注浆单孔注浆量不得少于平均注浆量的 60 % ，超过偏差必须补管、注浆。
5 、注浆过程中，要逐管填写记录，表明注浆压力，注浆量发生变化时，表明其处理过程。
6 、固结效果检查宜在搭接范围内进行，主要检查注浆量和注浆压力是否达到设计要求。 （二）安全措施
1 、坚持湿式凿岩，严禁用干钻。 2 、施工人员应配齐各种安全防护用具。
3 、钻眼之前一定要检查风压管和水压管的畅通，确保施工正常工作
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和排除安全隐患。
4 、作业人员必须进行安全质量意识教育，遵守国家及行业有关 《 安全操作规程》。
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