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超前小導管注漿
超前小導管施工工藝
時間：2018-05-29
超前小導管注漿技術是隧道淺埋暗挖的一種支護措施，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揮著重要的作用。本文分析了隧道超前小導管注漿的基本原理與設計參數、小導管注漿具體施工工藝、質量要求及注意事項。
超前小導管注漿
1工藝原理
（1）小導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管打（鉆、壓）入地層中，借助注漿泵的壓力，使漿液通過小導管滲透，擴散到地層孔隙或裂隙中，以改善土體物理力學性能，這樣既可止水又可在工作面周圍成一個承載殼——地層自承拱，同時管體又可起到超前錨桿的作用，從而達到增加土體的自穩時間、提高開挖面地層自穩能力、限制地層松弛變形的目的。
（2）小導管超前注漿固結原理可歸納為以下兩種：
①滲入性注漿，對于具有一定孔隙或裂隙受擾動或破壞的圍巖，在注漿壓力作用下，漿液克服流動的各種阻力，滲入圍巖的孔隙或裂隙中，達到地層加固的目的。
②劈裂、壓密注漿，對于致密的土質地層，在較高的漿液壓力作用下，裂隙被擠開，使漿液得以滲入，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、網罩被壓密的土體，起到固結作用。
2工藝特點
（1）形成了管棚與固結聯合的超前支護體系，提高巖體自身的穩定性，抑制圍巖松弛變形，增強了施工的性。
（2）加固效果穩妥可靠，注漿質量易于控制。
（3）采用超前支護手段，通過調整凝固時間，可大大縮短暗挖工序時間。
（4）采用常用小型機械施作，無需配備專用設備，工藝操作簡便，一般工地都可掌握。
設計參數
小導管注漿支護的一般參數如下：鋼管直徑30 - 50mm鋼管長3 - 5m，鋼管鉆設注漿孔間距為100 - 150 mm，鋼管沿拱的環向布置間距為300 - 500 mm．鋼管沿拱的環向外插角為5°一15°，小導管是受力桿件，因此兩排小導管在縱向應有一定搭接長度，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）；當圍巖破碎，巖體止漿效果不好時，可采用水泥-水玻璃雙液漿。
什么是超前小導管注漿
1超前小導管是穩定開挖工作面的一種非常有效的輔助施工方法。在軟弱及破碎巖層施工中，超前小導管對松散巖層起到加固作用，注漿后增強了松散、軟弱圍巖的穩定性，有利于完成開挖后與完成初期支護時間內圍巖的穩定，不至于圍巖失穩破壞直至坍塌。
2超前小導管注漿適用于隧道拱部軟弱圍巖，松散、無粘結土層、自穩能力差的砂層及砂礫（卵）石層級破碎巖層。
3通過超前小導管注漿能改變圍巖狀況及穩定性，漿液注入軟弱、松散地層或含水破碎圍巖裂隙后，能與之緊密接觸并凝固。漿液以充填，劈裂等方式，置換土顆粒間和巖石裂隙中的水分及空氣后占據其位置，經過一定時間凝結，將原有的松散土顆?；蛄严赌z結成一個整體，形成一個新結構，強度大，防水性能良好的固結體，使得圍巖松散破碎狀況得到大幅度改善。
管棚施工的過程中需要用到管棚與超前小導管，而且很多人并不知道這兩者之間的區別，下面就為您講解一下管棚和小導管的幾點區別：
1、管棚施工是利用鋼拱架與沿開挖輪廓線，以較小的外插角，向開挖面前方打入鋼管或鋼插板構成的棚架來形成對開挖面前方圍巖的預支護，是利用鋼管或鋼插板作為縱向預支撐、鋼拱架作為橫向環形支撐，構成縱、橫向整體剛度較大的支護系統，阻止和限制圍巖變形，提前承受早期圍巖壓力。
而超前小導管注漿是在開挖前，先用噴射混凝土將開挖面和3m-6m范圍內的隧道封閉，然后沿隧道周邊向前方圍巖內打入帶孔小導管，并通過小導管向圍巖壓注起膠結作用的漿液，待漿液硬化后，坑道周圍巖體就形成了有一定厚度的加固圈，從而保護開挖作業。
超前錨桿和超前小鋼管是沿開挖輪廓線，以稍大的外插角，向開挖面前方安裝錨桿或小鋼管，形成對開挖面前方圍巖的預錨固，在提前形成的圍巖錨固圈的保護下進行施工作用。
2、超前小導管的處理范圍一般也就6米左右，小導管為壁厚5mm的鋼管，直徑一般為42mm。是通過小導管漿將掌子面前方的較為破碎的圍巖進行固結的一種方法，使圍巖形成一個整體后再進行下一步工序。
注漿管注意問題
1、壓漿管和出漿口
實踐表明:壓漿管宜用鍍鋅鋼管或黑鐵管,直徑可采用Φ2.5cm或Φ3.0cm。對于超長樁，考慮到管內摩阻力對壓力的影響，可考慮采用Φ3.0cm或Φ3.8cm。出漿閥以單向截流閥為佳,實踐證明采用該出漿閥后注漿成功率達96%以上。
2、注漿壓力、速度
從理論上講，只要漿液能注入土中，宜用低壓、慢速注漿，這樣可以讓漿液在樁底或樁側較均勻滲透和緩慢刺入，以得到佳加固效果。
3、注漿部位
在樁底注漿,出漿口宜埋入樁底以下土中的一定深度,一方面可避免出漿口被水泥漿包住,同時也可以讓水泥漿充分加固樁底沉渣或虛土。對于樁側注漿，出漿口宜選在砂性土層，因為在該土層樁的摩阻力損失大，對該部位進行加固效果好。
表為樁端進入砂層區的幾個工程中注漿樁與未注漿樁垂直承載力的對比結果。
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