隧道超前小导管注浆工艺及注浆量计算的探讨
超前小导管在隧道超前支护施工中的运用研究
超前小导管在隧道超前支护施工中的运用研究摘要:在地下工程施工进行地层修复时的一项十分关键的技术手段便是超前小导管保护科技。
超前小导管保护施工技术具备了超前保护功能,是隧洞施工中的一项十分行之有效的工程开挖安全辅助保护措施。
关键词:超前性;小管道;钻孔;注浆材料;隧道一、超前小导管施工原理1.1超前小导管原理超前小导管注浆工艺主要机理,是在工作面周围按特定的倾角把小导管进入到泥土岩层中,对注浆料泵的压力差加以利用,从而使泥浆可以直接通过小导管内加以渗入,进而扩散到周围泥土岩层的缝隙内甚至是裂缝中,进而对砼体物理力学上的特性加以了改善,这不仅能够发挥止水的功能,还可以在作业面四周产生一种承载壳-地层的自承拱,同时小管身也可以发挥超前锚索的功能,进而实现了加快砼体的自稳工作时间、增大施工面地层自稳能量、以及控制周围泥土岩层松散变化的目的。
1.2小导管超前注浆固结原理经过总结研究可以知道,超前小导管内注浆固结的机理,大致有这样两种:(1)使泥浆渗透到带有空隙甚至是受到破坏的围岩中,在灌浆水压的影响下,泥浆渗透到巷道围岩的缝隙中,以便于对底层进行夯实;(2)对较为坚固以及严密性比较好的土质围岩,水泥在高压的条件把土壤裂隙挤开,使泥土能够渗入,从而产生了脉状的水浆液脉,浆液在围岩集中分布成为以型钢为干的木枝,将凝结后的泥土挟持、网罩被压密后的土体,从而产生了固结效果。
1.3超前小导管工艺特点超前小导管工艺在具体使用流程中的优点主要表现在如下几方面:(1)稳定性强,安全性高,在实际使用过程中产生了优异的加固效果,在具体建筑施工过程中,通过对此项工艺加以合理运用,就可以达到对各项施工中注浆料质的合理调控,进而提高了建筑施工作业的顺利完成,并且改善了建筑施工的最终品质。
(2)在施工过程中可以对小型机械加以使用,而不要求对整个工地安装设备,因为工程施工过程非常简单,而且操作起来相对地较为方便,这样也就减少了整个工程的施工时间长度,从而使得整个工程都可以在工期内顺利地完成。
超前注浆施工工艺的探讨
超前注浆施工工艺的探讨作者：袁红来源：《砖瓦世界·下半月》2019年第09期要的作用。
文章结合工程实例，介绍了土压平衡盾构不良地层加固超前注浆施工工法的特点、工艺流程及其操作要点，并通过验证证明了该工艺可以有效地加固开挖土体，控制地表沉降，工程达到了预期效果。
关键词：盾构掘进;安装;超前注浆;施工工艺现如今，隧道工程已被逐渐应用于地下施工。
而隧道浅埋破碎带施工中在开挖时容易造成冒顶式塌方，存在重大的安全和质量隐患，需要采取措施进行预加固，其中常见的技术主要有地表注浆加固、洞内二次补浆等。
但对于特殊的环境、场所，需要考虑各种原因，来选择科学的施工工法。
本文结合项目实例，针对盾构下穿机场飞行区过程中遇到软弱不良地质而地面无法加固处理的情况下，采用盾构机加装超前钻机，在洞内进行超前预注浆的形式，以有效控制地表沉降。
一、工程简介某项目采用2台8.8m 直径土压平衡盾构机，掘进机场北站-机场站区间3.3 km，下穿机场滑行道及停机坪总计1.6km，如图1所示，最小覆土层11m 左右，其中有760 m隧道拱部以上2m 范围内存在软弱淤泥及砂层，120 m 隧道轨面以下存在淤泥质粘土。
二、设备选型由于隧道上部地表为机场滑行道及机坪且机场要求不停航施工，从地表钻孔注浆对地层进行加固的常规方法无法适用，只有采用“洞内超前注浆”法才能满足施工要求。
根据现场隧洞内场地狭小，要求所选用的钻机在洞内操作方便，功率强大，性能优良，转移便捷，体积小，占用作业空间小。
盾构机盾壳外部存在一定的土压，且该地段围岩为粉质粘土及砂岩，注浆孔容易出现塌孔现象，因此选用Doofor 钻注一体机作为超前注浆设备。
该钻机可通过加止浆塞的方式，实现防止浆液回流的功能。
三、设备安装用于超前注浆作业的钻注一体机设备共两台，1 号钻机安装在拼装机上，用于隧道上部及中心超前孔的钻注;2 号钻机安装在拼装机后部的安装架上，用于隧道下部超前孔的钻注。
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。
超前小导管注浆方法
超前小导管注浆方法（1）、喷射砼封闭开挖轮廓面和掌子面：（2）、钻孔并安设小导管。
钻孔直径大于钢管直径20mm以上，超前小导管按环向间距40cm，每排布置34根，辅射角为5°～7°，纵向留1.46m的搭接，导管用直径42mm，壁厚4mm的钢管制作，每根长5.5m，钢管前端加工成锥形，尾部焊接加劲箍，钢管围壁钻四排φ6mm 压浆孔。
（3）、注浆。
注浆采用水泥浆；其浆液的水灰比为:1～1:1，水泥标号为425。
注浆压力为～1Mpa,为防压裂工作面，同时还需控制注入量,当每根导管的注浆达到设计量时即可停止。
当孔口压力达到规定但注入量不足时也应停止。
（4）、检查注浆效果。
注浆结束后，必须钻孔检查注浆效果，如未达到要求时补孔注浆。
（5）、超前小导管全部焊接于型钢支撑上。
5）出碴爆破完成后，进行通风除尘，恢复照明，并立即进行清危排险，然后利用简易台车或爆出来的碴堆，进行锚喷封闭，然后进行出碴作业。
为提高运输效率，加快车辆周转，保证施工连续不间断，隧道的出碴运输采用机械化无轨运输方案，采用WA-380装载机装碴，20T VOLVO 和15T铁马自卸汽车运输。
施工中，加强车辆调度，避免相互干扰。
施工注意事项：①装碴作业按秩序进行，禁止抢装抢运。
②车辆装载禁止超限以减少运输过程中的石碴坠落，保持良好的施工环境。
③车辆在同方向行驶时，两辆车的间距不得小于15m。
④车辆行驶过程中应派专人指挥，保证施工安全。
⑤卸碴外线路应设置大于1%的上坡道。
卸碴码头应搭设牢固，并设有挂钩、栏杆、车挡装置，注意防止溜车。
6）、锚喷一次支护施工方法本隧道设计一次支护为YF1506径向锚杆，25号喷射钢纤维砼。
为保证施工人员和隧道结构物的安全，必须加强临时支护，及时喷射砼封闭开挖面，尤其是在基岩裂隙水较多处，更应及早施作锚喷砼支护，防止水对围岩的软化作用，充分发挥围岩的自承能力。
为保证喷射砼的质量，减少粉尘和回弹量，拟采用湿喷法，即首先将骨料预加水，浸润成潮湿状，再加水泥和水拌合机拌合。
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。
隧道超前预注浆施工探讨
隧道超前预注浆施工探讨摘要：随着社会经济的发展，我国的隧道工程建设有了很大进展，隧道工程施工又为社会经济发展提供助力。
隧道建设施工安全危险系数相比较于施工要高得多，在建设的过程中应该充分做好安全保障工作，既要保证施工进度，更要保证施工人员的人身安全。
隧道施工前进行预注浆是一项降低隧道施工危险的准备工作，文章围绕在隧道施工中的预注浆技术，分析在具体施工过程中的原理和作用，以及注浆技术和施工工艺，探讨超前预注浆施工应该注意的事项，为后期的隧道超前预注浆施工积累宝贵经验。
关键词：隧道施工；超前预注浆；施工安全引言随着“一带一路”倡议的提出，大量公路隧道即将投入建设。
隧道常穿越软弱破碎地层，注浆治理方法作为解决富水软弱地层地质灾害问题的有效方法，被广泛应用于工程建设中。
注浆工作开始之前，需要人员、机械设备及物资等方面的准备，需根据现场条件和工程要求，在隧道外设置洞外制浆站，隧道内设置钻孔施工场地、洞内制浆站、注浆材料存储台等各种不同功能分区，相互配合，以保障注浆作业的顺利实施。
1隧道超前预注浆材料的选用原则注浆目的是为了提升施工安全，为了达到良好的效果在施工过程中对超前预注浆材料的选择必须经过反复细致的考量，根据实际的施工环境和施工条件，综合性地对注浆材料的渗透性、渗透系数等指标做出选择。
在保证经济效益的同时也要注意以下原则：（1）在围岩能发育出裂缝的地带，拥有良好可注性的地层，在注浆的时候选用较为普通的水泥浆液或者是水泥——水玻璃浆液。
（2）在黏土含量不超过2%的粉细砂地层中，或者是围岩裂缝发育一般以及地层可注性一般的情况下，在注浆的时候可以采用超细水泥浆液或者是TGRM超细双液型水泥基等特殊注浆材料。
（3）土体中若是含有大量的水分或者高压，在注浆的时候可以选用HSC超细高早强型水泥浆液或者是化学浆液。
（4）在实际的施工过程中，要以实际的施工特点和隧道地质环境作为出发点，结合注浆试验的实际成果选择注浆材料，配置浆液。
超前小导管注浆分两次注浆的工艺要求
超前小导管注浆分两次注浆的工艺要求
超前小导管注浆是一种常用的地下工程施工方法，它可以有效地加固土壤，提
高地下工程的承载力和稳定性。
在进行超前小导管注浆时，通常需要分两次注浆来完成，下面是超前小导管注浆分两次注浆的工艺要求。
首先，在进行超前小导管注浆前，需要对注浆材料进行准备。
注浆材料一般由
水泥、砂浆和添加剂组成。
为了确保注浆效果，应严格按照设计要求进行配比，并确保注浆材料的质量达到要求。
第一次注浆的目的是填充土体孔隙，提高土体的密实度，增加土体的强度。
根
据实际情况，选择合适的注浆压力和流量进行注浆。
在注浆的过程中，要保持注浆材料的稳定性，防止出现堵塞的情况。
注浆时，要从导管的低处逐渐注入，确保土体充分饱和。
注浆过程中需要密切监测注浆材料的消耗情况，并及时调整注浆参数，以确保注浆效果。
第二次注浆的目的是形成注浆帷幕，增加地下工程的强度和稳定性。
在第一次
注浆之后，需要在合适的位置进行第二次注浆。
第二次注浆需要选择合适的注浆压力和流量，确保注浆材料充分填充土体间隙，并形成均匀的注浆帷幕。
注浆时要避免注浆材料的流失和浪费，并密切观察注浆效果，及时调整注浆参数。
总结一下，超前小导管注浆分两次注浆的工艺要求包括注浆材料的准备、注浆
压力和流量的选择、注浆过程的控制和监测等。
通过严格遵守这些要求，可以保证超前小导管注浆工程的质量和效果，达到加固土壤、提高承载能力和稳定性的目的。
隧道工程中的超前大管棚+小导管注浆施工工艺
148 |CHINA HOUSING FACILITIES 的高程以及拱架的纵向间距，保证各处的测量定位结果均具有准确性。
（2）导向管的测量定位。
此环节较为合适的坐标法，确定导向管的平面位置后，将其测放至工字钢外轮廓线处，在坡度板的辅助下设定导向管的倾角；对于导向管外插角的设置，较为适宜的是采用前后差距法，控制在1～3°。
关于超前大管棚的布置情况，如图1所示。
图1 超前大管棚的具体布置图（单位：cm）1492021.12 |施工技术此间经拼接后构成完整的整体，在各节段的端部焊接钢板。
对于曲线单元节段，其制由专员操作，精准控制，形成尺寸合理、稳定可靠的节段。
根据钢拱架的安装要求，施，保证该部分具有平整性与稳定性，以免在钢拱架搭设及使用过程中出现局部失稳、用φ22m m 钢筋将其固定在拱架处。
该设备将制备好的混凝土浇筑到位，全程做到随拌随用，以免因中途间隔时间过长而内容，即内模、外模及端头模。
立模期间易出现导向管堵塞的情况，因此需加强对导m 的钻头，有序钻进成孔。
管棚钻孔的作业难度较大，一次钻孔成型的概率较小，通一次钻孔，而绝大部分情况下易出现不同程度的卡钻以及塌孔问题。
对此，可采取先间的各类问题。
整个钻孔过程应满足低压、低速的要求，期间加强对孔深和孔径等基活调整。
以钻进情况为准，对成孔质量做出判断。
对于钻孔期间产生的各项数据，均据[1-3]。
延长而逐步堆积至孔内，从而发生不同程度的堵孔现象。
对此，钻孔后宜利用测斜仪据与设计要求展开对比分析，要求各项指标均可满足要求。
扣连接钢管接头。
在钢管上设置注浆孔，孔径10～16m m ，孔间距15～20c m ，梅→设置小导管→连（前提在于压力、无缝钢花管为宜，钻孔的施工质量，准钻孔；严格控制于小导管的加工，设置φ8m m 钢筋眼，间距按15c m装到位，采取焊接用材料为水泥单液浆，压力以0.8M P a 左右较为合适，严格依据设计要求控制浆液参数，小导管的加工示意图，如图2所示。
超前小导管注浆施工工艺
施工过程中，当接近断层破碎带、富水倾斜岩层及节理发育地段时，根据岩体的强度及完整程度、涌水压力和涌水量，选择采用掌子面周边浅孔超前小导管注浆、深孔全封闭固结止水注浆（即帷幕堵水注浆）及其它处理措施，同时及时将技术方案措施报告上报监理工程师和设计等，并邀请有关专家到现场进行会诊，确定最合理的、有效的处理措施。
（1）施工掌子面周边浅孔超前小导管预注浆
在隧洞开挖面周边采用浅孔预注浆固结围岩，形成一定厚度的半封闭截水圈，使开挖后的围岩有一定的自稳时间，以满足压力管道施工的要求。
小导管注浆工艺流程图（框图08）
②
a
b
15°。
c
d 6～
8mm，。
e
f
孔
g
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0.8m，预留1.0m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：
小导管注浆开挖工艺流程图（框图09）
应停。
浅析隧道超前小导管注浆施工技术
（6）注浆时，旁站技术人员做好注浆记录。 （7）完成超前支护注浆施工后，在钢管、锚杆支护环的 保护下，按设计的施工步骤转入下道工序。
2 超前小导管施工的特点 隧道管棚段过前2-3m要预先打设超前小导管，超前小导
管采用φ42的热轧无缝钢管，超前小导管长为4.5m，环向间距
40cm，设立于上台阶拱部。超前小导管自打设桩号起纵向间距 为每三榀工字钢打设一环，注浆过程派专人负责，填写《注浆记 录表》，详细记录注浆时间、浆液消耗量及注浆压力等数据，观 察压力表值，监控连通装置，避免因压力猛增而发生异常情况。 并针对现场可能出现的特殊情况，做出相应应急措施。
超前小导管外倾角为15°，Ⅴ级围岩中工字钢间距为0.5m， 一般超前小导管为1.5m一环；Ⅳ级围岩中工字钢间距为0.75m，一 般超前小导管为2.25m一环。具体桩号需要隧道测量人员严格控 制，对于已打超前小导管桩号做标记和记录[2]。
3 针对于超前小导管的隧道塌方和灾害的一般防治措施 天然软弱围岩遭受雨水侵害，会造成围岩内土体或岩体之
间的滑动，造成一些洞内塌方，洞外滑坡的自然灾害。隧道进 洞30m后，进入管棚支护结束的较软弱围岩段。土质围岩段在下 雨过后，土体之间的摩擦力减小，在开挖过程中容易发生不定面 积的塌方。所以在预支护打设超前小导管的前提下，考虑洞内射 流及地表径流对小导管的注浆效果产生的不利影响，需要做好洞 内外防排水的工作。首先在浅埋段上部土体表面用彩条布覆盖， 使降水沿彩条布顺流入预先设立的截水沟或排水沟、渗沟中，从 而起到截断地表径流的作用。然后在开挖过程前中后期打设导 入钢管对围岩内的地表渗流水进行引流，从而减少围岩的土体 中的地表渗流水，使土体保持在一个相对干燥的状态。
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第6期(总第169期)2004年12月山西交通科技SHANXISCIENCE&TECHNOLOGYOFCOMMUNICATIONSNo.6Dec.
收稿日期:2004209215;修回日期:2004209229
作者简介:郝建岗(1965- ),男,山西静乐人,工程师,1990年毕业于西安建筑科技大学。
隧道超前小导管注浆工艺及注浆量计算的探讨郝建岗(山西省交通建设工程监理总公司,山西 太原 030012)
摘要:结合甬金高速公路上的应用实例,通过对隧道超前小导管施工中注浆工艺及注浆量计算的对比、分析、研究,提出有效评估实际注浆质量的注意事项和计算方法。为在隧道施工中采用小导管施工工艺,既保证达到隧道围岩固结、止水的效果,同时又为控制工程费用提供了参考依据。关键词:隧道;超前小导管;注浆;工艺;注浆量中图分类号:U455.29 文献标识码:A 文章编号:100623528(2004)0620070202
超前小导管注浆加钢支撑是隧道施工辅助稳定开挖的一种方法,简称小管棚施工工艺。在隧道开挖前或开挖中采用该辅助施工方法与稳定措施,以加强隧道围岩稳定。较大管棚施工,具有相对简单便捷,经济实效的特点。因此,目前隧道进出口端一般普遍采用超前小导管注浆加钢支撑辅助开挖的进洞施工工艺。但目前施工中存在操作工艺流程把关不严,对注浆量的理论计算与实际计量存在不同认识的问题,现将在工程施工中积累的经验和形成的看法供大家探讨。根据地质条件及围岩特性,注浆的目的等不同,注浆材料一般分为两类:第一类为注水泥浆,其主要作用为增强钢管刚度。第二类为注水泥浆和水泥—水玻璃双液浆等化学浆液,其主要作用为:a)浆液通过超前压注到岩体裂隙中经过物理化学作用,即能将破碎围岩或松散颗粒在短时间内胶结成整体,起到超前预支护作用,为隧道开挖施工安全提供保障和增强围岩的整体稳定性;b)浆液填充岩(土)体的空隙,凝结固化后,阻隔了地下水向坑道的渗入,起到了堵水防水作用。在甬金高速公路白峰岭隧道金华端施工中,右洞为水泥—水玻璃双液浆,左洞为水泥浆单液浆,在地质条件,施工操作工艺基本相同的情况下验证,注双液浆的效果明显优于单液浆,经测定水泥浆单液浆的固结时间一般为80h;水泥水玻璃双液浆的固结时间一般为4h,现将水泥—水玻璃双液浆的施工工艺予以重点探讨。1 双液浆的配置及特性双液浆的特性主要反映在浆液黏度、颗粒度和凝胶时间长短,浆液配合比应由现场试验确定;浆液可采用水灰比为0.8∶1～1.5∶1,水泥浆与水玻璃的体积比一般在1∶0.3～1∶1,在此范围内随着水玻璃用量减少,其凝固时间缩短。也可加入食盐、三乙醇胺速凝剂等缩短凝结时间。当水泥浆与水玻璃的体积比在1∶0.4～1∶0.6范围时,浆液使石体抗压强度最高。我们实际在工程中采用的双液浆为1∶1水灰比的水泥浆和35°Be的水玻璃,前者与后者的体积比为1∶0.5。水玻璃的比重理论推算为145(145-35)=1.318tm3,1∶1水泥浆的实际试验比重为1.512tm
3
,该双液浆初凝时间为
4min,终凝时间为70min
。
2 超前小导管设计参数直径48mm无缝钢管长4m～7m,管壁每隔10cm～20cm交错钻眼,眼孔直径6mm～8mm,风钻凿岩时的钻孔直径较管径大2cm以上。小导管顶端为尖锥型以利导管打入岩壁钻孔内,小导管打入岩体后尾端剩5cm～10cm,加焊已接有止回阀的短钢管。一般布置在隧道拱顶120°范围内,环向间距30cm～50cm,外插角为10°～30°。
3 注浆压力注浆压力是促使浆液在岩(土)层裂隙中流动扩散的一种动力,必须有足够的注浆压力来克服岩
© 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.(土)内天然水头压力和地层裂隙阻力,才能使浆液充分扩散填充,达到加固堵水的作用。因此,在浆液的黏稠度固定的情况下,注浆压力直接与岩(土)层的裂隙宽度和粗糙度、裂隙发育程度、裂隙水头压力有关。压力过高亦会劈裂岩(土)体,因此注浆压力一般控制在0.5MPa～1.0MPa。4 注浆量计算小导管注浆单管浆液扩散半径一般为0.5m～1.0m。这与深孔超前围幕注浆的扩散半径2m～4m(管径75mm～110mm、注浆压力为1.5MPa～4MPa)有明显区别,故《隧道施工规范》中的注浆量计算公式(如下)不能作为小导管注浆量的估算公式。Q1=ΠR2×H×Γ×Α×Β,式中:Q1——注浆量,m3;R——扩散半径,m;H——注浆管有效长度,m;Γ——岩体空隙率,%;Α——注浆系数,0.7～0.9;Β——浆液损耗系数,1.1～1.4。据实际验证,以下计算公式相对符合实际单孔注浆量。Q2=ΠR2×L×Γ=Π×[(0.6～0.7)×S]2×L×Γ式中:Q2——注浆量,m3;S——小导管中心距离,m;L——小导管有效长度,m;R——考虑到注浆范围相互重叠的原则,扩散半径取(0.6～0.7)×S,m;Γ——岩体空隙率,%;类3%～5%,类硬岩3%～5%,类硬岩2%～3%,软岩1%～2%。实际施工中因钻孔偏差或钻眼内的地质原因,注浆液窜浆或跑浆经常出现,每个注浆管内的注浆量很不均匀,因此理论单眼注浆量尚不能作为单孔注浆的一个控制指标,应以整排小导管的理论推算总量作为控制指标。故按整排小导管上下各0.5m～1m范围的岩土体内均已注浆填充考虑,应以下列公式估算注浆总量。Q3=(Π×Η360)×[(R+t)2-(R-t)2]×Γ×L,式中:Q3——注浆量,m3;Η——拱部小导管布设范围相对于圆心的角度;R——小导管位置相对于圆心的半径;t——浆液扩散半径,0.5m～1m;L——小导管有效长度
,m;
Γ——岩体孔隙率,%;类3%～5%,类
硬岩3%～5%、软岩2%～3%,类硬岩2%～3%,软岩1%～2%。按此理可推算同一断面上单排或多排小导管的注浆总量。
5 施工控制注意事项a)注浆前应对开挖面层及附近5m范围内的坑道喷射厚度为5cm～10cm的喷射砼或模筑砼封闭作为止浆层。待止浆层有一定强度时方可注浆,防止浆液从各岩面裂隙中反渗。b)安装注浆管时,应在注浆与空口岩面相交处
用胶泥(水玻璃与水泥)和麻丝缠绕,使之与钻孔孔壁充分挤压塞紧,实现注浆管的止浆和固定。胶泥未凝固到一定强度不得注浆。c)浆液应先经过过滤防止杂物进入注浆泵或进
入小导管。d)注浆时应先注无渗水孔,后注有渗水孔。
e)严格控制注浆压力,以防压裂开挖面。注浆机
压力应与规定压力配套,不宜升压过快。注浆压力达到规定时应予以稳压一定时间,以利浆液进一步渗缝。f)一个导管注浆时,相邻导管应打开止回阀让
原来管内贮存的裂缝水从相邻的导管流出,当相邻的导管内流出浓浆时停止注浆,关闭相邻管的止回阀,再待达到控制压力时关闭该管的止回阀。然后在相邻管接上注浆软管,打开止回阀进行衬压注浆,待达到控制压力时停止压浆,关闭该止回阀。g)配制的浆液应在规定的时间内用完。
h)注浆时应严格记录注浆机吸管头容器原有
浆液体积,中间加入的浆液体积,最终剩余浆液体积,认真记录、计算总体注浆量。
6 结束语隧道施工地质条件是千变万化的,采用小导管注浆工艺的设计参数亦是多种多样的。具体施工中及时把握好各类注意事项,那么通过小导管注浆工艺是能达到隧道围岩固结和止水效果的,同时通过注浆量的理论推算和实际测量的比较可有效地评估实际注浆质量和控制工程费用。现仅将在甬金高速公路施工中获得的经验与体会予以总结,供各位同行与专家参考。(英文摘要下转第77页)
・17・2004年第6期郝建岗:
隧道超前小导管注浆工艺及注浆量计算的探讨
© 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.4 采用硅芯管作为通信管道管材存在的问题a)由于吹缆施工对于外径大于36mm,同时重量超过1.5kg的缆,一般气吹效果不好,只能达到500m左右,因此在高速公路机电设计过程中,应减少长距离供电传输。b)应根据光缆的外径的大小合理选择硅芯管的内径,通常Υ4033硅芯管适用于直径在15mm～21.5mm
的光缆。
c)使用过程中增设分岐人(手)孔比较困难。
总之,通过运风和晋阳高速公路通信管道的应用,证实了这种新材料、新技术、新工艺的优越性,不仅在已通车的高速公路增设通信管道时适用,在新建高速公路通信管道布设中也同样适用。
TheApplicationofSilicaCoreBarreltoCommunicationPipeforOurProvincialExpresswayQIZhong-wen(ShanxiProvincialDesignInstituteofCommunications,Taiyuan,Shanxi 030012,China)Abstract:Thepaperintroducedtheapplicationofsilicacorebarreltocommunicationpipe,achievedbettersocialandeconomicbenefitforreference.Keywords:silicacorebarrel;communication;pipe;application
(上接第67页)TheConstructionTechnologyofFabricatedPartPrestressConcreteContinuousBoxBeamDUYa-li,YANGLei(ErdosHighwayQualitySupervisionStation,Erdos,Mongolia 017000,China)Abstract:Thepaperdiscussedsomemeasuresofimprovingengineeringqualityforfabricatedpartprestressconcretecontinuousboxbeam.Keywords:boxbeam;precast;construction;technology
(上接第71页)TheStudyonGroutingTechnologyandGroutingCapacityComputationofTunnelLeadingConduitHAOJian-gang(ShanxiProvincialConstructionEngineeringSupervisionCompanyof
Communications,Taiyuan,Shanxi 030012,China)Abstract:Combinedwiththepractice,thepaperdiscussedthegroutingtechnologyandgroutingcapacitycomputationoftunnelleadingconduitforreference.Keywords:tunnel;leadingconduit;grouting;technology;groutingcapacity