小导管超前支护纵向布置图
隧道超前支护-v2
隧道超前支护-v2主要包含超前小导管、超前管棚等。
（我记得文字好像有重复）（一）超前小导管1.钻孔测量人员画出超前小导管施作位置，利用三臂凿岩台车或风钻钻钻孔，孔径为50mm，小导管环向间距V级围岩段40cm、Ⅳ级围岩段50cm，外插角10°～15°，纵向搭接不小于1.0m，单根长3.0～5.0m，高压风清孔。
2.超前小导管安装超前小导管距离尾部约1m位置用麻丝缠绕，钻机顶入钻孔内，防止漏浆，小导管尾部外漏长度不小于30cm，封堵孔口与小导管间隙。
3.超前小导管注浆超前小导管尾端安装快速注浆接头及止浆阀，按照试验室配合比拌制注浆浆液，由下到上、隔孔注浆，注浆压力为0.5～1.0MPa，注浆完毕后，清洗注浆设备。
（这张图片嵌入进去）（二）超前管棚1.导向墙施工洞口管棚设置导向墙，纵向长度为2m，厚度为1m，拱脚处加厚为1.5m，导向墙定位钢架I22a，纵向间距0.6米/榀，导向墙内安设导向管（Φ108管棚配置Φ133孔口管，Φ159管棚配置Φ194孔口管），环向间距0.4m。
2.管棚工作室洞内管棚设置管棚工作室，工作室与正常段初期支护比较，外扩0.8～1.0m，长5～12m。
3.钻孔及安装钻机开钻时，低速低压钻进，逐渐调整钻速及风压，钻进过程中采用测斜仪测定管棚角度，外插角1°～3°，出现卡钻时，来回冲孔，利用高压风将钻渣吹出，缓慢钻进直至正常为止。
表2-1管棚钻孔允许偏差管棚由钻机顶进，钢管节段间用套管连接，节段长度4～6m，下管时相邻管棚接头错开布置，管棚顶到位后，与导向管间隙用速凝水泥砂浆封堵，安装进浆孔和排气孔。
4.注浆作业人员按照试验室配合比进行拌制水泥浆，注浆顺序由下到上、隔孔注浆，注浆机注浆压力1.0～2.0MPa，达到终压后稳压10min或注浆量不小于设计注浆量80%，或进浆速度为开始进浆（看下视频里面的字错了没有）速度的1/4后停止注浆，注浆完毕后，清洗注浆设备。
超前小导管
超前小导管施工允许偏差应符合下表的规定：
序号
项目
允许偏差
1
方向角
2°
2
孔口距
±50mm
3
孔 深
+50mm 0
检验数量：施工单位每环抽查3根，检验方法：仪器测量、尺量
(6)安全、质量注意事项
1、施工期间，尤其在注浆时，应对支护的工作状态进行检查。当发现支护变形或损坏时，应立即停止注浆，采取措施。
(5)超前小导管质量要求
(1)主控项目
①超前小导管所用的钢管进场检验必须符合本标准的规定。
②超前小导管所用钢管的品种和规格必须符合设计要求。检验数量：施工单位、监理单位全部检查。检验方法：观察，尺量。
③ 超前小导管与支撑结构的连接应符合设计要求。检验数量：施工单位、监理单位全部检查。检验方法：观察。
(3)注浆
①注浆前先喷射混凝土5cm厚封闭掌子面，以防漏浆。
②注浆前先冲洗管内沉积物，由下至上顺序进行。
③小导管安装完成后，应进行压水试验，压力一0.5-1.0Mpa，并根据设计和试验结果确定注浆参数。
④止浆采用球阀止浆，注浆结束标准为：当压力达到设计注浆终压并稳定10-15min，注浆量达到设计注浆量的80%以上时，可结束该孔注浆停止时先停泵再关闭球阀，最后清洗管路。
Φ22mm超前锚杆
拱部
100°
每2.4m施做一环
40cm
3.5m
3
DK122+304
-DK122+379
Ⅴ级复合
Φ42mm
无缝钢管t=3.5mm
拱部
140°
每2.0m施做一环
3根/m
5.0m
4
DK122+379
超前小导管技术交底
交底内容：一、超前小导管设计超前小导管配合钢架使用，应用于隧道围岩拱部超前注浆预支护，DK291+194-DK291+300 段衬砌形式为V级Vy-2型复合，其超前小导管纵向搭接长度为1.5米。
超前小导管设计参数：①超前导管规格：φ42热轧无缝钢管，壁厚3.5mm；②V级围岩拱部初期支护超前小导管采用φ42超前小导管，环向间距40cm，每环36根，超前小导管4m/根。
③倾角：外插角10°～15°为宜，可根据实际情况适当调整；④注浆材料：按设计要求采用525号普通硅酸盐水泥浆液，水泥浆液水灰比1:1；⑤设置范围：拱部120°范围。
二、超前小导管施工施工工艺流程图。
施工准备测量定位钻孔作业清孔钻孔验收下管、封堵孔孔口喷混凝土封堵工作面连接、调试注浆管路注浆作业注浆效果分析管尾与钢架焊连结束原材料进场检验浆液配比设计注浆试验注浆试验调整注浆参数小导管制备不合格合格满足要求不能满足要求1、钻孔⑴测量放样，在设计孔位上做好标记，用风枪钻孔。
⑵小导管钻孔采用手风钻钻孔。
钻孔时采用普通钻杆，钻头要满足成孔后孔径大于钢管直径的要求。
钻孔时严格按定出的孔位进行，施钻过程中及时观察钻杆方向及外插角度，当发现方向及外插角偏差较大时应予以调整。
以保证钻孔按设计要求完成，小导管能起到预期的支护效果。
成孔后其钻孔长度应比设计深5cm。
2、制作小导管超前小导管采用壁厚3.5mm，外径42mm的热轧无缝钢管制成。
并在小导管前部钻注浆孔，孔径6mm，孔间距25cm，呈梅花型布置，前端加工成锥形，尾部留长度不小于100cm，作为不钻孔的止浆段，小导管的加工在钢筋加工场完成。
超前小导管见附图。
3、小导管安装小导管安装在现场由风钻顶入，要求顶入长度不小于设计长度的90%，外露部分支撑于开挖面后方的钢架上，与钢架共同组成预支护体系。
小导管安装完成后及时用高压风进行清孔。
小导管安设后应对掌子面进行喷射混凝土封闭，厚度为10～15cm。
超前小导管、超前锚杆、超前大管棚3种施工方案对比
小浪底北岸灌区隧洞工程不良地质超前支护方案为了加快隧洞施工进度和提高工效，针对隧洞中出现围岩情况差的不良地质情况，在不同情况下采用超前锚杆、超前小导管和超前大管棚三种支护措施。
一、支护方案简介及设计参数超前锚杆是沿开挖轮廓线，以较大的外插角，向开挖面前方安装锚杆，形成对前方围岩的预锚固(预支护)，在提前形成的围岩锚固圈的保护下进行开挖、装渣、出渣和衬砌等作业。
在本项目中，超前锚杆主要用在V级围岩上限（较好）段，施工时间较短；超前锚杆应配合钢拱架或格栅拱架使用，设计参数如下：（1）采用直径φ25mm螺纹钢，长度为3.5m；（2）锚杆沿拱环向布置间距30cm；（3）倾角：外插角10°-15°，可根据实际情况调整；（4）纵向间距2.5m一环，搭接长度不小于1m；（5）注浆材料：M20水泥浆。
超前小导管主要用于自稳时间段的软弱破碎带、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。
在本项目中，超前小导管主要用在V级围岩下限（较差）段，施工时间较超前锚杆长；超前小导管应配合钢拱架使用，设计参数如下：（1）采用外径φ42mm厚3.5mm无缝钢管，长度为3.5m；（2）钢管钻设注浆孔间距为100 - 150 mm；（3）钢管沿拱环向布置间距30cm-50cm；（4）倾角：外插角10°-15°，可根据实际情况调整；（5）注浆材料：M20水泥浆。
超前大管棚是由钢管和钢格栅或钢拱架组成。
管棚利用钢格栅拱架，沿着开挖轮廓线，以较小的外插角向开挖面前方打入钢管，形成对开挖面前方围岩的预支护。
管棚适用于特别困难地段（如极破碎岩体、塌方体、岩堆地段、砂土质地层、强膨胀性地层、断层破碎带、浅埋大偏压等围岩）的隧洞施工中采用。
在本项目中，主要用在洞内大型塌方，常规办法已无法处理的情况下，施工时间较长。
具体设计参数如下：（1）大管棚钻孔孔口位置沿隧洞拱部开挖轮廓线外10cm布置，环向中心间距30cm，外插角约7°（可根据实际情况确定），每环17根；（2）钢管采用外径φ108mm壁厚8mm无缝钢管，每根长度为10m。
单线隧道Φ50mm超前小导管
编制（签字）
审核（签字）
审批（签字）
接收人
7
②注浆前应进行压水实验，检查机械设备是否正常，管路连接是否正确，为加
快注浆进度和发挥设备效率，可采用群管注浆（每次 3-5 根）。
③注浆前先用高压风吹净管内沉积物，由下至上顺序进行。单孔注浆压力达到
2
技术交底书
设计要求值或注浆量达到设计注浆量可结束注浆。 ④注浆施工中认真填写注浆记录，随时分析和改进作业，并注意观焊接察注浆
ห้องสมุดไป่ตู้
（1）施工期间，尤其在注浆时，应对支护的工作状态进行检查。当发现支护
变形或损坏时，应立即停止注浆，采取措施。
（2）注浆结束 4 小时后，方可进行掌子面的开挖。
（3）相邻两排小导管搭接长度应符合设计要求，且不小于 1 米。
（4）钢管要与拱架焊接牢固，注浆后注浆孔要堵塞密实。
超前小导管工程数量（一环）
序号
架中部打入，外露 20cm 支撑于开挖面后方的钢架上，与钢架共同组成预支护体系。
⑤钻孔孔位偏差不得超过 10cm，外插角 5～10°，可根据实际情况调整，孔深
不得少于超前小导管长的 95%。
(4)小导管注浆
①注浆浆液采用水泥浆液，浆液配合比应由现场试验确定，浆液可采用水灰比
为 1:1（重量比），注浆压力应为 0.5～1.0MPa，在孔口处设置止浆塞。
用高压风将钢管内的砂石吹出，纵向水平搭接长度不小于 1.5 米。
②小导管安设后用塑胶泥封堵孔口及周围裂缝，必要时在小导管附近及工作面
喷射混凝土，以防止工作面塌孔。
③隧道的开挖长度应小于小导管的注浆长度，预留部分作为下一次循环的止浆
墙。
④成孔后，将小导管按设计要求插入孔中，或用凿岩机直接将小导管从格栅钢
超前小导管施工工艺
超前小导管施工工艺为确保开挖的稳定，在开挖Ⅱ类围岩时进行超前小导管注浆加固。
（1）小导管采用Φ50mm，L=4.5m，壁厚4mm的无缝钢管，一端封闭并制成尖状，以便顺利插入已钻好的导管孔内，当围岩松1.0（3）注浆工艺①小导管安设采用引孔打入法，安设步骤如下：A、用FS电钻开孔，开孔直径为60mm，并用吹管将砂石吹出（风压0.5～0.6Mpa）,钻孔深度为5m。
B、用带冲击的YT-28风钻将小导管顶入孔中，然后检查管内有无充填物，如有充填物，用吹管吹出或掏勾勾出，也可直接用锤击插入钢管。
C、用塑胶泥（35Be水玻璃拌合525#水泥即可）封堵导管周围及孔口。
D、严格按设计要求打入导管，管端外露20cm，以便安装注浆管路。
②注浆浆液配制及搅拌：A、水泥浆搅拌在拌合机内进行，根据拌合机容量大小，严格按要求投料，水泥浆浓度根据地层情况和凝胶时间要求而定，一般控制在0.8:1～1.5:1。
B、搅拌水泥浆的投料顺序为：在加水的同时将缓凝剂一并加入并搅拌，待水量加够后继续搅拌1min，最后将水泥投入并搅拌3min。
C、缓凝剂掺量根据所需凝胶时间而定，一般控制在水泥用量的2％～3％。
（4）施工注意事项①注浆口最大压力≤2.5Mpa，以防压裂工作面。
②进浆速度不能过快，一般控制每根导管总进量≤30L/min。
③导管注浆采用不定量注浆，孔口压力达到2.5Mpa时结束注浆。
④注浆结束后及时清洗泵、阀门和管路，保证机具完好，管路畅通。
小导管注浆施工工艺流程见下图：⑤注浆机械配备表小导管注浆所需设备见下表：（5）在Ⅱ类围岩浅埋地段，需用双浆液，其注浆施工工艺同超前长管棚施工工艺。
3）超前锚杆施工工艺（1）锚杆采用Φ25中空式锚杆，梅花形布置，间距1.0m×1.0m。
（2）注浆材料采用水泥浆，水灰比1：1,施工时，现场试验调整参数。
（3）注浆工艺①超前锚杆安设采用引孔打入法，安设步骤如下：A、YT-28风钻开孔，开孔直径为50mm，并用吹管将砂石吹出（风压0.5～0.6Mpa）钻孔深度不小于锚杆设计长度。
超前小导管及超前锚杆交底
4）Φ25中空注浆锚杆基本参数：锚杆外径25mm，抗拉强度≥180KN，壁厚≥5mm。
6.超前小导管及超前锚杆设计参数：
（1）超前导管规格：热轧钢花管，外径42mm，壁厚3.5mm。
（2）小导管环向间距30-50cm;超前锚杆环向间距40-60cm。
浆液采用单液水泥浆，水灰比0.5～1.0(重量比)，施工时由试验室选定，使用42.5强度的水泥。小导管注浆施工见下图：
⑵注浆量
为了获得良好的固结效果，必须注入足够的浆液量，确保一定的有效扩散范围。注浆范围按开挖轮廓线外0.3～0.5m设计并且浆液在地层中均匀扩散。
浆液单孔注入量Q和围岩的孔隙率有关，根据扩散半径及岩层的裂隙进行估算，其值为：
(m3)
式中：r—浆液扩散半径(m)；
H—压浆段长度(m)；
η—岩层裂隙率，一般取1～5%。
ρ—浆液充填系数，约为0.3～0.9。
⑶注浆压力
注浆压力为0.5～1.0Mpa，施工中根据施工现场试验确定较合理的注浆参数。
⑷止浆盘
由于采用低压加固注浆，止浆盘为5～10cm厚喷射砼封闭，防止跑浆。
⑸注浆注意事项
技术交底单
施工单位：中铁二十一局集团编号：
工程名称
DIK27+310牛头山隧道
接底班组
施工队
交底项目
超前小导管及超前锚杆施工
交底日期
1.本图超前小导管技术交底图。
2.本图尺寸以厘米计。图中未示径向系统锚杆和定位锚杆。
3.本图适用于隧道、Ⅴ级围岩拱部超前支护，建议在Ⅳ级地段采用超前砂浆锚杆，Ⅴ级地段采用超前小导管。
4.超前小导管（超前锚杆）配合型钢钢架（格栅钢架）使用，其纵向搭接长度不小于1.0m。
隧道超前锚杆及小导管及中管棚支护设计图
小导管超前支护与管棚支护对比
普通水泥单液浆（卵石地ຫໍສະໝຸດ ）改性水玻璃浆（砂性土）水泥-水玻璃双液浆
超细水泥
水泥砂浆
（中粗砂，试验确定配合比）
水泥浆主要成分P·O 42.5级以上硅酸盐水泥
注浆工艺
砂卵地层：渗透注浆
砂层：渗透、压密注浆
黏土层：劈裂、电动化学注浆
淤泥质软土：高压喷射注浆
质量控制要点
1、控制加固范围（导管长度、开孔率、角度、方向，尾部封堵）
小导管超前支护
管棚支护
适用条件
软弱、破碎地层中成孔困难或易塌孔，且施作超前锚杆比较困难或者结构断面较大时
适用于软弱地层和特殊困难地段，如极破碎岩体、塌方体、砂土质地层、强膨胀性地层、强流变性地层、
裂隙发育岩体、断层破碎带、浅埋大偏压等围岩，并对地层变形有严格要求的工程
钢管
钢管
焊接钢管或无缝钢管
直径：30~50mm，管长：3~5m
2、保证注浆效果（配合比、注浆压力、时间，监测）
1、钻孔精度（孔口预埋套管，钻孔偏斜度）
2、钢管就位控制（隔水灌浆）
3、注浆效果控制
注浆孔：间距100~150mm
无缝钢管
直径：70~180mm，管长：10m（短管棚≤10m，长管棚>10m）
钢管布置
沿拱的环向布置
间距：300~500mm；外插角：5~15°
纵向搭接长度：≥1m
沿断面周边环向布置（帽形、方形、一字形、拱形）
间距：2~2.5倍钢管直径；外插角：≤3°
纵向搭接长度：≥3m（铁路公路下方采用刚度大的钢管连续布设）
超前小导管支护
《岩土加固技术》——课程论文学号15085888班级土木08-7班姓名叶庆中国矿业大学力学与建筑工程学院2011.11.11超前小导管注浆支护擅要：超前小导管注浆是软弱地层隧道开挖中通常采用的一种技术，且多用于拱顶的预支护。
超前小导管注浆法施工工艺简单。
提高了软弱围岩的强度和变形模量。
抑制了软弱地层开挖时的局部坍塌变形。
改善了掌子面和围岩所处的二次应力场和位移场。
关键词：超前支护小导管施工工艺加固机理近年来，随着我国交通基础设施建设规模的逐步扩大，公路隧道修建的数量也日益增多。
当隧道施工中遇到浅埋软岩、自稳性差的软弱破碎围岩、严重偏压的地段时，需要采用超前辅助施工才能顺利开挖。
小导管注浆法具有施工工艺简单、无需大型机具、可操作性强经济效益好等优点，在隧道软弱破碎地层开挖时被广泛采用。
1 超前小导管的施工工艺1.1注浆加固范围及小导管布设区间隧道开挖采用直径42mm超前注浆小导管加固地层。
小导管单根长度根据不同的衬砌结构断面采取不同的长度，环向间距33cm，从拱部格栅中穿过，仰角及外插角7～12度(角度过小影响下榀格栅的架设，极易造成侵限，角度过大，易出现超挖现象)。
布设范围大部分在拱部120度角范围内，纵向每两米打设一次，前后两次小导管搭接长度不小于1．5m。
小导管布设如下图：注浆范围及注浆管布设示意图1.2 小导管加工制作小导管采用直径42mm普通焊管加工而成，小导管前端加工成锥形，以便插打，并防止浆液前冲。
小导管中间部位钻中8～10mm溢浆孔，呈梅花形布置(防止注浆出现死角)，问距20cm，尾部1．Om范围内不钻孔防止漏浆，末端焊环形箍筋，以防打设小导管时端部开裂，影响注浆管联接。
小导管加工成形图见下图。
小导管施工示意图1.3 浆液选择、配制及注浆1.3.1 浆液的选择根据本工程地质情况及招标文件设计要求浆液选用水泥——水玻璃双浆液。
1.3.2 浆液的配制水泥浆液和水玻璃浆液分别在两个容器内，按一定的配比配制好待用。