超前小导管注浆施工工艺
超前小导管注浆施工方案
超前小导管注浆施工方案隧道超前小导管及锁脚锚管注浆施工方案一、注浆工艺原理超前小导管注浆预加固围岩的原理是预先向难以支护的破碎岩面及构造裂隙内注入固化材料，改善围岩力学性能，提高岩体整体强度，达到加固围岩并扩散围岩压力的作用。
二、注浆工艺特点1）施工简便，设备简单。
2）适用于特殊及不良地质隧道的支护。
2.1 设计原则及适用范围2.1.1 设计原则超前小导管预支护的根本目的是为了保证隧道开挖的安全。
隧道风钻机在隧道开挖工作面的拱部外150°范围钻孔，外插角控制在3°～5°，插入直径为φ42mm×3.5mm的无缝钢管，并进行注浆固结地层，使隧道拱顶形成一伞状保护环。
超前小导管常采用直径为φ42mm钢管，壁厚一般为3.5mm。
长度有3.5m或4m，每2m或2.4m一环，搭接长度不小于1m或1.1m，环向间距40cm或25cm。
注浆孔径为6~8mm（用台钻钻孔），孔距15cm，梅花形布置。
前端20cm制作成蒜瓣状锥形，尾端30cm范围内不钻孔作为止浆段，并设置Φ8加劲箍。
锁脚锚管设置在拱脚处，采用直径φ42mm,壁厚3.5mm，长度4m的无缝钢管，钻孔直径为φ50mm，打设角度在30°左右俯角，锁脚锚管前端20cm做成蒜状锥形，尾端预留30cm 焊接在钢架翼缘。
根据设计，每处拱脚设置2根或4根锁脚锚管，对称布置。
锁脚锚管与钢架焊接后，再采用φ22的横向短螺纹钢筋将锁脚锚管两两搭焊，主要是卡住钢架。
锁脚锚管尾端应超出钢架5~10cm，以便焊接固定完成后，注浆锚固。
2.1.2 适用范围1）隧道洞口浅埋地段或软弱破碎围岩地段进洞施工。
2）富水软弱破碎地质、砂砾地层、岩溶地质等不良地质地段的隧道开挖辅助措施。
3）隧道坍方的处理。
三、注浆施工工艺3.1 施工准备及工艺流程：注浆采用孔口注浆管进行，排气管和注浆管由阀门控制开关。
排气管采用Φ20塑料管插入孔底5~10cm处，然后连接注浆管等管路。
小导管超前注浆施工工法
小导管超前注浆施工工法导管超前注浆施工工法是一种在地下工程中常用的施工技术，它能够有效解决地下空洞、土壤沉降和基坑围护墙的支护等问题。
本文将介绍小导管超前注浆施工工法的具体内容和优势。
一、小导管超前注浆的概念和原理小导管超前注浆是一种采用钻孔机在地下作业区域内对注浆材料进行注入的施工工法。
其原理是通过在地下进行钻孔，然后通过注浆管将浆液注入，以达到加固、加强地层的目的。
相比传统的注浆施工，小导管超前注浆工法具有以下优势：1.施工效率高：小导管超前注浆采用机械化操作，施工速度较快，可以大大缩短施工周期，提高工程效率。
2.施工精度高：通过精确控制注浆压力和注浆量，可以在较短的时间内完成注浆作业，保证施工质量。
3.减少对周边环境的影响：小导管超前注浆施工工法采用密闭式施工，可以避免注浆材料的泄露，减少对周边环境的污染。
二、小导管超前注浆施工的步骤小导管超前注浆施工主要包括以下几个步骤：1.开展勘测和设计：根据工程要求，进行勘测和设计，确定施工地点和施工方案。
2.准备工作：确定施工设备和材料，并进行准备。
包括准备注浆机、钻孔机、注浆管和注浆材料等。
3.钻孔施工：根据设计要求，在地下作业区域内进行钻孔施工。
钻孔的深度和位置要根据地层情况和工程要求进行精确控制。
4.设置导管和注浆：将导管安装在钻孔孔道内，并连接好注浆机。
然后，使用注浆机将注浆材料注入导管中，同时控制注浆压力和注浆量。
5.巩固地层和喷涂渗透剂：在注浆完成后，需要进行地层的巩固和喷涂渗透剂，以增强地层的承载能力和防水效果。
6.施工验收和监测：完成施工后，进行施工验收和监测，确保工程质量符合要求。
三、小导管超前注浆施工工法的优势小导管超前注浆施工工法相比传统的注浆施工工法具有以下优势：1.施工速度快：采用机械化作业，施工速度较快，可以节省时间和人力成本。
2.施工质量好：通过精确的注浆控制，可以保证施工质量，减少地质灾害的发生。
3.施工过程中对环境影响小：施工过程中，采用密闭式施工，减少注浆材料的泄露，对周围环境的影响小。
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。
超前小导管注浆
第三节超前小导管注浆超前小导管注浆施工内容主要包括封闭工作面、钻孔、安设小导管、注浆、效果检验等工序。
其施工工艺流程见图6．3-1。
图6.3-１小导管施工工艺１、注浆加固范围及小导管布设隧道拱部双排超前小导管,采用DN2５小导管＠300(L=2m）,预注改性水玻璃，外插角10~１5°,环向间距0.3ｍ，纵向每榀格栅打设一环。
２、小导管加工制作小导管采用DN25水煤气管加工成花管，以便注浆。
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Ф8ｍm溢浆孔,呈梅花形布置（防止注浆出现死角)，间距1５ｃm,尾部0.5m范围内不钻孔以防漏浆,末端焊φ6环形箍筋，以防打设小导管时端部开裂，影响注浆管联接。
小导管加工成形见图6.3 -2。
图6．3-2注浆花管示意图３、小导管安装小导管采用电钻钻孔,钻孔成形后用高压风清孔，然后插孔,插孔时用气动锤振入。
4、浆液选择、配制及注浆(1)浆液及注浆参数的选择根据地下工程注浆施工经验，在砾砂层、中粗砂层、圆砾层中宜选用注水泥—水玻璃浆液,粉质粘性土及砂质粘性土中宜选用注水泥浆或改性水玻璃浆液。
改性水玻璃浆液为硫酸与水玻璃配制而成。
首先将98％的工业浓硫酸稀释成18％~20%的稀硫酸,盛放在带标签的容器内待用。
将35Bｅ°的水玻璃稀释成20Be°,水玻璃模数为2.0~２.4,盛放在带标签的容器内待用。
根据现场地质经试验后按一定比例将稀硫酸与水玻璃配制成水玻璃溶液,通过双液注浆泵将水泥——水玻璃双浆液注入土层,ＰH=3-4。
水泥浆水灰比为1．25:１～０.5：1,根据实际情况，通过现场试验具体确定。
浆液配比根据现场试验情况确定，一般情况下水泥：水玻璃:水泥浆=1：1～1：0.8(体积比)。
注浆初压0.3Mpa，终压为0.6Mpa。
注浆压力不超过０.６Ｍpａ,否则浆液损失过大,造成浪费。
凝胶时间根据实际情况确定,可以通过加入少量的磷酸氢钠来控制初凝时间,初凝时间一般控制在８～10ｍｉn左右。
隧道工程施工：隧道超前小导管预注浆施工步骤
地道工程施工：地道超前小导管预注浆施工
步骤
①沿开挖面周边部署注浆孔。
②按部署的注浆眼地点钻孔，孔径为50mm，孔深按设计。
用钻机将小导管顶入岩层。
小导管顶入长度不小于钢管长度的90%，并用高压风将钢管内的砂石吹出。
③孔口止浆封堵。
导管打入后用塑胶泥封堵孔口及四周裂隙，
并在导管邻近及工作面喷砼，以防工作面上岩土坍塌，同时作为注浆止浆岩墙，防备孔口跑浆。
④压注浆液。
注浆前先进行压水试验，检查机械设施能否正常，管路连结能否正确。
注浆达到设计注浆量和注浆压力时可结束注浆。
注浆过程中随时察看注浆压力，剖析注浆状况，防备拥塞、跑浆，做好注浆记录，以便剖析注浆成效。
⑤施作超前小导管注浆支护时应注意的问题：
Ⅰ在施工过程中，钻机需分开必定距离，不然因向岩体灌水太多，可能致使围岩塌滑。
Ⅱ在钻进过程中，最重要的是保证钻杆及钻头水孔的通畅，为
此，需要注意水从钻孔中流出的状况，如发现水孔有拥塞的迹象，则将钻杆后撤 50cm 左右，经频频扫孔使水孔通畅，而后慢慢进尺，直至达到设计深度。
Ⅲ液浆应严格按配合比配制，并随配随用，免得浆液在注浆管、泵中凝固。
Ⅳ注浆过程中若出现堵管现象，应实时清理注浆软管和注浆泵。
如当时注浆泵的压力表显示有压力，则应先卸压后拆接头进行处理。
超前小导管预注浆施工工艺方法
超前小导管预注浆施工工艺方法
1)小导管制作
小导管采用φ42mm的钢管制成，沿杆体每20cm钻前φ8mm孔，四周梅花型布置出浆孔，端封闭并制成尖状，以便顺利插入已钻好的导管孔内，当围岩松软时，用锤击直接打入。
2)注浆材料
双浆液：水灰比：0.8：1～1：1，水玻璃浓度35Be'，水泥浆与水玻璃体积比为1：0.6～1：1，在施工中，根据地质情况现场试验调整参数。
3)小导管安设步骤
用风钻开孔，开孔直径为42～50mm，并用吹管将砂石吹出。
用带冲击的风钻将小导管顶入孔中，也可直接用锤击插入钢管。
用塑胶泥（35Be'水玻璃拌合MC型超细水泥或R42.5水泥即可）封堵导管周围及孔口，工作面上的裂缝也同时封堵。
导管外露20cm，以安装注浆管路。
4)注浆施工时注意事项
注浆口最高压力严格控制在0.5MPa以内，以防压裂工作面。
控制进浆速度，一般每根导管双液总进量控制在30L/min以内。
每根导管内注浆量由计算确定，若压力上升，流量减少，虽然注浆量未达到计算值，但孔口压力已达到0.5MPa也应结束注浆。
超前小导管预注浆施工方法及工艺
超前小导管预注浆施工方法及工艺设计在隧道隧道拱部采用旋喷桩、大管棚超前支护，随开挖施工采用小导管注浆超前支护，有可能扰动已加固的地层，引起渗漏水。
是否还需要套打小导管注浆，视开挖掌子面围岩稳定性及止水效果确定。
超前小导管32912米，采用长4.0m,壁厚4mm,042热轧无缝钢管制作，环向间距350mm，纵向间距1m。
注浆材料为1:1:2水泥水玻璃和MC超细水泥浆，注浆加固半径为200mm，单管注浆量为0・18m3o1.1施工工艺流程超前小导管预注浆施工工艺流程见图6-12o图6-12超前小导管预注浆施工工艺流程图1.2施工方法（1）钻孔、插小导管小导管钻孔前，进行孔位测量放样，孔位测量做到位置准确。
按放样位置钻孔，并设方向架控制钻孔方向，使孔位外插角度符合设计要求。
钻孔完成后，用高压风（或水）清孔。
经检验后安装小导管。
（2）注浆注浆前，认真做好机具设备的检修工作，并用清水进行试运转，发现问题及时排除和修复，使其处于良好工作状态。
对注浆管路系统，包括接头、阀门等，认真检查，如有破损，予以更换。
以免注浆时在较高压力下发生脱扣的危险事故。
注浆过程中，随时注意检测浆液的凝结时间，是否与要求相一致，否则，要及时检查，找出原因，予以排除，以符合要求。
施工时配备专业电工，防止电路、电器设备发生问题，中途停电，造成意外事故。
注浆管的止浆和固定：在注浆管口预定的位置，焊接带有阀门的套丝管头，注浆时，将注浆管和套丝管口连接，并用铁丝扎紧。
注浆时，打开阀门；注浆完成后，关闭阀门。
结束注浆后，尽快卸开孔口接头，开清水泵冲洗管路，以免造成管路中的剩余浆液凝结、堵塞管路。
阶段性注浆完成后，对机具设备，特别是搅拌机、注浆管、接头、阀门、贮浆桶等，认真清洗干净，收好后撤出洞外，并定期进行检查、保养，保证其处于良好状态，以备下段注浆使用。
1.3掌子面注浆加固止水施工掌子面注浆加固止水设计采用小导管注浆47388m,小导管采用壁厚4mm,长6m,042无缝钢管制作，钢管孔口段2m范围不设注浆孔，其余4m范围设置注浆孔。
隧道超前支护和地层预加固措施 超前小导管注浆
a<40cm
r
r
b (取30cm)
➢在小导管前端做成约 10cm长的圆锥状，在尾 端焊接直径6~8mm的钢 筋箍，距后端100cm内不 开孔，剩余部分按20 ~30cm梅花形布置直径 6mm的溢浆孔。
管箍(φ6钢筋加焊)
φ42~50mm有缝钢管
1.5m不钻孔
出浆孔 3.5~6.0m
0.2m
超前小导管注浆
➢小导管插入后应外露一定长度，以便连接注浆管，并用塑胶泥(40ºBe水玻璃拌525号水泥) 将导管周围孔隙封堵密实。
超前小导管注浆
4. 注浆 ➢ 注浆设备应性能良好，工作压力应满足注浆压力要求，并 应进行现场试验运转。 ➢ 注浆压力
❖注浆压力与地层条件及注浆范围要求有关，一般要求单管注浆能扩散
到管周0.5~1.0m的半径范围内。
超前小导管注浆
3. 小导管布置和安装
➢小导管钻孔安装前，应对开挖面及5m范围内的坑道喷射5~10cm厚的混凝土封闭。
➢钻孔直径应较管径大20mm以上，环向间距应按地层条件而定，一般采用20~50cm；外插 角应控制在10°~30°之间，一般采用15° 。
➢极破碎围岩或处理坍方时可采用双排管；地下水丰富的松软层，可采用双排以上的多排管； 大断面或注浆效果差时，可采用双排管。
2. 性能特点及适用条件
特点： 浆液被压注到岩体裂隙中并硬化后，不仅将岩块或颗粒胶结
为整体起到了加固作用，而且填塞了裂隙，阻隔了地下水向坑道渗 流的通道，起到了堵水作用。
适用条件： 适用于渗透系数较大的无地下水或水量和压力较小的一般软
弱破碎岩采用时性价比比较高。
❖孔口最高压力应严格控制在允许 范围内，以防压裂开挖面，注浆压 力一般为0.5~1.0 MPa，止浆塞应能 经受注浆压力。
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（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，形成一个结构新，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。
小导管注浆工艺流程图
e 小导管安装：小导管安装应在型钢拱架架立后进行。将加工好的小导管插入已钻好的眼孔，为充分发挥小导管的支护作用，将小导管尾部焊接在已架好的钢支撑上。然后，用锚固剂封堵导管周围孔口以及工作面上的裂缝。
f 小导管注浆：采用纯水泥浆灌注，灌浆参数如下：
注浆终压：1～2Mpa； 水泥浆浓度（水灰比）：:1～:1；
扩散半径：； 导管间距：30～50cm；
导管长度：； 水泥标号：425#普通硅酸盐水泥；
导管外插角：10～150； 注浆范围：顶拱180°范围内。
孔 深：；
g 注浆方式Leabharlann 全孔一次注入式。h 注浆顺序：先注无水孔，后注有水孔，从拱顶顺序向下，如遇窜浆或跑浆，则间隔一孔或几孔注浆。
i 注浆与开挖的关系：注浆结束后，待4～8h方可开挖。每次注浆，开挖3个循环，每循环进尺，预留作为止浆岩盘。开挖采用“短进尺、弱爆破”。其开挖工艺流程如下框图所示：
三、注意事项
a 小导管施工前应做压浆试验，确定合理的设计参数，据以施工；
b 正确地布设导管孔，并控制好外倾角和孔深；
c 注浆前一定要封闭工作面，防止漏浆、跑浆；
d 防止浆液溢出有效范围。如发现注浆量持续增长而注浆压力稳定时，应停止注浆，等待一段时间后再注。
e 注浆结束后，应及时清洗泵、阀门和管路，保证机具完好，管路畅通。
超前小导管
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。
一、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。
小导管注浆开挖工艺流程图
二、施工方法
a 止浆岩盘（止浆墙）：对掌子面及其后部3m范围内喷10cm厚的混凝土进行封闭。
b 注浆孔布置：沿开挖轮廓线单排布置。孔距为30～50cm，外插角10°～15°。
c注浆孔：采用手风钻钻设，孔深。
d 小导管：管径Φ42mm，采用热轧无缝钢管制成，前部钻注浆孔，孔径Φ6～8mm，孔间距10～20cm，呈梅花形布置。前端加工成锥形，尾部长度不小于30cm。其构造图如下所示：