超前小导管预注浆施工工艺方法
小导管注浆
13 治理思路由于本段隧道在以前开挖过程中,曾经安设了20m 长的管棚,管棚环向间距40cm,因注浆主要采用单液水泥浆,且注浆压力仅为0.3～0.4MPa ,扩散半径不能满足加固地层要求,故治理思路就要从施工方案着手。
为使隧道继续开挖安全通过,本次采用密排超前小导管预注浆,给开挖提供棚架支撑作用;工作面预注浆加固松散土体,防止开挖中掌子面垮塌,注浆适当加大了注浆的压力,以保证浆液的扩散半径。
开挖分成3个台阶进行,初期支护型钢间距缩小到50cm,网喷25cm厚C20混凝土,并设径向锚杆。
即采用“管超前,预注浆,短进尺,早封闭,强支护,快衬砌”的方针来完成本段隧道开挖及衬砌工作。
4 施工步骤及方法4.1 施工工序施作止浆墙—→工作面小导管预注浆—→环向密排超前小导管预注浆—→上台阶开挖50cm 并支护—→上台阶开挖50cm并架设初期支护型钢—→第二排环向超前小导管预注浆—→网喷C20混凝土—→注浆—→开挖下一循环。
重复上述步骤,直至完成上台阶开挖。
然后完成中部及下部开挖。
中部及下部台阶开挖时应注意先完成一侧边墙开挖,再进行另一边开挖,不能两边同时进行,以防掉拱。
4.2 超前小导管安设及注浆工作面超前小导管及环向超前小导管施作以前,应先喷射混凝土封闭坍方段两端的工作面,形成混凝土止浆墙,避免在注浆过程中浆液流失,不能起到有效加固松散地层的作用。
超前小导管顶端加工成锥形,便于顶进,尾部焊 6 钢筋箍是为了在顶管时冲击套不破坏丝扣部分。
钻孔成孔后,顶管前要浆要严格按设计要求的配合比拌制,水、水泥和水玻璃用量误差≤5 %,外加剂掺量误差≤3 %。
水泥浆搅拌后,必须过滤后放入用粘有C- S胶泥的麻丝在靠近尾部缠成纺锤形,钢管顶进后,孔口部分用加有速凝剂的水泥砂浆封好,注双液浆。
同时封口是贮浆桶,未经过滤的水泥浆严禁进入注浆泵,以免堵塞,掺外加剂时,要先放水,然后加外加剂,待外加剂完全溶解后,再放入水泥一个关键步骤,如果在注浆过程中孔口漏浆,则该孔就成为废孔。
表5超前小导管施工工艺流程框图
表5-19 超前小导管施工工艺框图
超前小导管施工工艺要点说明
超前小导管采用φ42小钢管预注浆超前支护，施工时采用YT-28凿岩机钻孔，小导管采用热轧无缝钢管，注浆花管的外露端支撑于开挖面生的钢拱架上，与钢拱架共同组成预支护体系。
采用水泥浆液注浆，其工艺流程同超前长管棚施工工艺流程基本相同。
一、施工方法
采用现场加工小钢管，喷射混凝土封闭岩面，用凿岩机钻孔或凿岩机直接将小钢管打入岩层后压注水泥浆，有水地段建议压注水泥——水玻璃双液浆。
二、施工参数
1、选壁厚为4mm的φ42无缝钢管，管长2.7m。
2、钢管沿隧道开挖轮廓线布置，外插角5°纵向两排小钢管搭接长度不小于100cm。
3、单液注浆：水泥浆水灰比为0.5-1.0，浆液由稀至浓逐级变换。
4、双液注浆：水泥浆水灰比为(0.5-1.25): 1.0,水玻璃模数2.4-2.8，浓度30-45波美度，水泥浆、水玻璃体积比1：(0.3-1.0)，调整浆液配合比或加入磷酸氢二钠的方法调节初凝时间。
5、注浆压力0.5-1.0Mpa。
三、注浆注意事项：
1、发生串浆现象时，采用隔孔注浆或多台泵同时注浆。
2、单液注水泥浆压力突然升高，可能发生堵管，停要检查。
3、水泥与水玻璃双液注浆压力突然升高，则关停水玻璃泵，进行单液注浆或注清水，待泵压正常时，再进行双液注浆。
4、水泥浆单液或水泥与水玻璃注浆量很大，压力长时间不升高，则应调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，进行小泵量低压力注浆或间隙式注浆，使浆液在裂隙中有相对停留时间，以便凝胶，但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间。
超前小导管注浆作业指导书__BRT深云路.docx
深云路人行通道施工方案BRT1号线通道主要原因经过特区内的罗湖、福田、南山三区，在南山工区段施工范围位于龙珠大道和深云路段。
龙珠大道现状形式为四块板，总宽度为80m,机动车道为双向六车道，BRT线路布设后快车道拓宽改造，拆除机非分隔带，拓宽中央分隔。
深云路上跨北环大道，下穿广深高速，同时连接南坪一期支线侨香路，深云北环立交为全互通立交。
该段车流量十分庞大，为减小对社会车辆的交通影响，设为立交段BRT车道与社会车混行。
深云路从北环立交桥至广深高速段原路面较窄，加设BRT专用车道后将原路不能满足社会车辆的通行条件，原路以双通道穿过广深高速，并将通道分为快车道和人行道两部分，快车道宽8米，人行道宽3.5米。
加设BRT 车道后需将人行道拓宽为快车道，在两快车道两侧另建两座专用人行通道。
按设计要求新建人行通道采用超前长管棚及小导管超前支护方式的新奥法施工。
二.新奥法施工原理新奥法是以喷射混凝土、锚杆支护为主要支护手段，因锚杆喷射混凝土支护能够形成柔性薄层，与圉岩紧密粘结的可缩性支护结构，允许围岩又一定的协调变形，而不使支护结构承受过大的压力。
支护原则是：围岩不仅是载物体，而且是承载结构；围岩承载圈和支护体组成巷道的统一体，是一个力学体系；巷道的开挖和支护都是为保持改善与提高围岩的自身支撑能力服务。
新奥法施工严格按照“管超前、严注浆、短开挖、强支护、勤测量、早封闭”。
三、施工工期施工工期9个月四、工准备1、人员2、机具五.新奥法施工顺序超前长管棚施工长管枷管制作通道11开挖管棚定位架制作打设超前超前小导管注浆加固地层施工左侧洞上部第一次支护过程钻孔下管<=>学子面封闭左侧洞上部断面开挖注浆检查注.浆效呆CSZ3Z=一次喷射混凝土打锚杆挂网1复喷混凝七立钢拱架左侧洞下部断面开挖[左侧洞下部第•一次支护右侧洞上断面开挖拆除中隔板临时支护一次支护超过6米后二次衬砌底板二次衬砌侧墙及顶板通道完全贯通后；墙面装修地面铺装六、新奥法施工方案（一人通道口开挖通道口开挖土方量不太人，施工场地也较为宽阔，采用机械夜间开挖外运，尽可能减少对交通的影响。
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。
隧道超前预注浆施工工艺
超前预注浆施工工艺一、编制目的明确超前预注浆施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范施工。
二、编制依据《武广专线铁路隧道工程施工技术指南》（TZ214-2005）;《武广专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》（铁建设〔2005〕160号）;《铁路隧道施工规范》（TB10204-2002）;《铁路混凝土工程施工技术指南》（TZ210-2005）;《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》（铁建设[2005]160号）;武广客运专线公司下发的各隧道施工图纸、参考图。
三、适用范围适用于本标段的所有隧道的预注浆施工作业的施工。
四、施工工艺和方法（一）、施工工艺框图（二）施工方法⑴孔口管安装：先用管棚钻机钻引导孔，再将直径φ108mm孔口管插入，外露20～30cm，管壁与孔口处用麻丝填塞，再向孔内注双液浆固结，孔口管起着导向作用，钻孔安装时要控制好外插角，要求安装牢固，固结密实，不漏浆，不窜浆。
对无水地段采用干硬性早强砂浆堵塞定位，涌水地段孔口管的埋设采用增强型防水剂和水泥配制的固管混合料来定位固管（见图），埋设时将固管增强型防水剂与水泥按比例掺合拌搅均匀，装入数个塑料袋，将装有拌和料的塑料袋塞入出水孔内，再将孔口管前端用从孔口能拖出的堵塞物堵住，顶入孔内，将孔内混合料塑料袋挤破，固管混合物遇水成浆，窜入管与孔壁之间，瞬间凝固将孔口管固定。
孔口管在压力水中固位一定时间后即可钻孔或注浆。
图孔口管示意图⑵钻孔：钻孔要点：先在掌子面用红油漆按设计标定孔位，再移动钻机，将钻头对准孔位，并按该孔偏角调整钻机角度后固定，开孔时做到轻加压，速度慢。
钻孔记录：按表格填写，主要内容有按孔号、进尺、起始时间、岩石裂隙发育情况、出现涌水位置、涌水量和涌水压力等。
出水量与钻孔：钻进过程中若单孔出水量小于30L/min，可继续钻进，若单孔出水量大于30L/min，立即停钻进行注浆。
⑶制浆、注浆：根据选定浆液的配合比参数拌好浆液，其中水泥浆拌好后用1×1mm 网筛过滤，放入叶片立式搅拌机进行二次搅拌，确保浆液均匀。
超前小导管预注浆
超前小导管预注浆(1)施工方法：采用现场加工小钢管，喷射砼封闭岩面，用凿岩机钻孔再装钢管或用凿岩机直接将小钢管打入岩层，按设计要求注浆。
注浆顺序为先注无水孔，后注有水孔，从拱顶顺序向下进行。
工艺流程见下图:超前小导管预注浆工艺流程图(2)施工参数:超前小导管采用外径φ50mm，壁厚5mm的热轧无缝钢管加工制成，长500cm，钢管前端加工成锥形，尾部焊接钢筋加固箍，管壁四周每10-15cm交错钻眼,眼孔直径为φ8mm（梅花形布置）。
钢管沿隧道开挖轮廓线布置，外插角5-70打入围岩，环向间距0.5m，纵向前后两排小钢管搭接长度不小于1.5m。
超前小导管预注浆参数选择参考：注浆压力0.5～1.0Mpa，水泥浆水灰比1∶1，水泥标号为425号。
施工中每孔注浆量达到设计注浆量时，或注浆压力达到在1.0Mpa时，可以结束注浆。
超前小导管尾端焊于型钢支架腹部。
(3)施工注意事项:导管应在开挖轮廓线上按设计位置及角度打入，孔位误差不得大于10cm，角度误差不得大于3°，超过允许误差时，应在距离偏大的孔间补管后再注浆。
钢管每根实际打入长度不得短于设计长度，否则开挖1米后补管、注浆。
检查钻孔、打管质量时，应画出草图，以孔位编号、逐孔、逐根检查并认真填写记录。
单孔注浆量不得小于计算值的80%，超过偏差必须补管注浆。
在注浆过程中，如发生串浆现象时，则安装止浆塞或采用多台注浆机同时注浆。
水泥浆压力突然升高，则可能发生堵塞，应停机检查，泵压正常后再进行注浆。
进浆量很大,但压力长时间不升高，则应调整浆液浓度及配合比，缩短凝结时间，进行小泵量低压注浆或间歇注浆，使浆液在裂隙中有相对停留时间，以便凝胶。
注浆过程中要逐管填写记录，标明注浆压力，注浆量，发生情况及时处理。
固结效果检查宜在搭接范围内进行，主要检查注浆量偏少和有怀疑的钢管，要认真填写检查记录。
采用撬棍或小锤轻轻敲击钢管附近，判断固结情况，并配合风钻钻速测试，检查注浆范围，固结不良或厚度不够时要补管注浆。
13松散地层施工
松散地层施工松散地层结构松散，胶结性弱，稳定性差，在施工中极易发生坍塌。
如极度风化破碎已失岩性的松散体；漂卵石地层、砂夹砾石和含有少量粘土的土壤以及无胶结松散的干沙等。
隧道穿过这类地层，应减少对围岩的扰动，一般采取先护后挖，密闭支撑，边挖边封闭的施工原则，必要时可采用超前注浆改良地层和控制地下水等措施。
下面简述几种主要施工方法：一、超前支护隧道开挖前，先向围岩内打入钎、管、板等构件，用以预先支护围岩，防止坑道掘进时岩体发生坍塌。
（1）超前锚杆或超前小钢管：采用这种方法是爆破前，将超前锚杆或小钢管打入掘进前方稳定的岩层内。
末端支撑在拱部围岩内的悬吊锚杆或格栅拱支撑上。
使其起到支护掘进进尺范围内拱部上方，有效地约束围岩在爆破后的一定时间内不发生松弛坍塌。
超前锚杆宜采用早强型砂浆锚杆，以尽早发挥超前支护作用。
（2）超前管棚法：此法适用于围岩为砂粘土、粘砂土、亚粘土、粉砂、细砂、砂夹卵石夹粘土等非常散软、破碎的土壤，钻孔后极易塌孔的地层。
在采用此法时，管棚长度应按地质情况选用，但应保证开挖后管棚有足够的超前长度。
为增加管棚刚度，可在钢管内灌入混凝土或设置钢筋笼，注入水泥砂浆。
于是在地层中建立起一个临时承载棚，在其防护下施工。
二、超前小导管预注浆超前小导管预注浆是沿开挖外轮廓线，以一定角度打入管壁带孔的小导管，并以一定压力向管内压注水泥或化学浆液的措施。
它既能将洞周围岩体预加固，又能起超前预支护作用。
此法适用于自稳时间很短的砂层、砂卵（砾）石层等松散地层施工。
三、降水、堵水在松散地层中含水，对隧道施工的危害极大。
排除施工部位的地下水，有利于施工。
降水、堵水的方法较多，如降水可在洞内或辅助坑道内井点降水。
在埋深较浅的隧道中，可用深井泵降水，在洞外地面隧道两侧布点进行。
在地下水丰富，而且排水条件或排水费用太高，经过技术、经济比选，可采用注浆堵水措施。
注浆堵水又分地面预注浆和洞内开挖工作面预注浆。
二者采用哪种方法，应根据隧道埋深、工程地质和水文地质情况；钻孔和压浆设备能力；以及技术、经济、工期等方面进行综合分析后采用。
超前小导管注浆施工工艺
超前小导管注浆超前小导管，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。
（2）超前小导管注浆适用于隧道拱部软弱围岩，松散、无粘结土层、自稳能力差的砂层及砂砾（卵）石层级破碎岩层。
（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。
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3.5m。
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：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）：1.25:1～0.8:1；扩散半径：0.50m；导管间距：30～50cm；导管长度：4.00m；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。
小导管注浆施工方案-验证后
小导管注浆施工方案目录一、编制依据 (1)二、工程简介 (1)三、注浆工艺参数确定 (4)四、主要施工方法 (5)五、质量保证措施 (6)六、安全环境措施 (7)一、编制依据1、初步设计阶段工程地质勘察报告及地质剖面图。
2、工程施工图设计。
3、暗涵穿越工程专项施工方案。
4、暗涵穿越工程小导管注浆工艺试验方案及工艺试验验证。
5、施工及验收规范一览表如下：二、工程简介1、拱顶超前小导管新建暗涵下穿，现状下埋有多条地下管线，为控制道路和地下管线沉降，拱部95°范围一衬外轮廓范围采用大管棚加小导管超前支护并预注浆加固地层，钢管棚和超前小导管间隔300mm径向交错布置。
受中隔墙位置限制，奇数洞、偶数洞大管棚数量有所不同，其中奇数洞26根、偶数洞22根。
小导管超前支护为注浆加固地层技术，是通过在大管棚之间沿暗涵开挖轮廓线仰角约10-20°打入，并注入1：1水泥浆液，达到超前加固土体的目的，同时小导管还可起到超前辅助管棚预支护作用。
超前小导管采用Φ32*3.25mm（公称直径*壁厚）的普通水煤气花管，环向间距0.3m，纵向间距0.5m，单根长度为2.5m，仰角10-20°打入。
下部1m范围设置为打孔花管，孔间距100-200mm梅花形布置。
2、钢格栅锁脚锚管在格栅榀架安装过程中，为防止钢格栅架立后产生下沉或收敛，在每处起拱线及竖向角钢位置打设2根L=3m的Φ42*3.5锁脚锚管，同样采用钢花管注入1：1水泥浆加固，打入角度在15～45°之间，根据实际情况调整。
锚管下部1.5m范围设置为打孔花管，孔间距100-200mm梅花形布置。
3、一衬后背回填灌浆1）在初支结构喷射混凝土前，沿隧道方向每2m埋设初支背后注浆管，隧道两侧交错布置。
初支喷混完毕后，由于混凝土的自重下沉，拱部初支混凝土与土体之间会出现自然缝隙，为控制拱部土体的沉降，及时对其初支背后进行注浆，填充初支背后空隙。
隧道工程超前小导管预注浆施工要点
■施工流程
■熟悉设计图纸，由测量队准确地进行开挖轮廓放线。 ■制作小导管（以一振区间为例） 小导管采用外径φ42mm，壁厚3.5mm的热轧无缝钢管，钢管前端作成 尖锥状，尾部焊接φ6加劲箍，以防打设小导管时端部开裂,影响注浆管联 接,尾部长度100cm，作为不钻孔的止浆段。管壁四周钻四排φ10mm孔 ，孔间距15㎝，呈梅花型布置，小导管大样如下图：
工艺特点说明
■形成了管棚与固结联合的超前支护体系，提高岩体自身的稳定性，抑 制围岩松弛变形，增强了施工的安全性。 ■加固效果稳妥可靠，注浆质量易于控制。 ■采用超前支护手段，通过调整凝固时间，可大大缩短暗挖工序时间。 ■采用常用小型机械施作，无需配备专用设备，工艺操作简便，一般工 地都可掌握。
小导管注浆支护的一般参数：
■小导管超前注浆基本原理 ◆施工设置示意图
在工作面周边按一定角度将小导管 打（钻、压）入地层中，借助注浆 泵的压力，使浆液通过小导管渗透 ，扩散到地层孔隙或裂隙中，以改 善土体物理力学性能，这样既可止 水、又可在工作面周围成一个承载 壳——地层自承拱，同时管体又可 起到超前锚杆的作用，从而达到增 加土体的自稳时间、提高开挖面地 层自稳能力、限制地层松弛变形的 目的。
钢管直径30-50mm 钢管长 3-5m，钢管钻设注浆孔间距为 100-150 mm，钢 管沿拱的环向布置间距为 300 - 500 mm。钢管沿拱的环向外插角为 5°一 15° ，小导管是受力杆件，因此两排小导管在纵向应有一定搭接长度，钢管 沿隧道纵向的搭接长度一般不小于1m。注浆材料：一般采用水泥砂浆（水 灰比0.5～1）；当围岩破碎，岩体止浆效果不好时，可采用水泥-水玻璃双液 浆。
小导管超前注浆固结原理可归纳为以下两种：
■渗入性注浆：对于具有一定孔隙或裂隙受扰动或破坏的围岩，在注浆 压力作用下，浆液克服流动的各种阻力，渗入围岩的孔隙或裂隙中，达 到地层加固的目的。 ■劈裂、压密注浆：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，形成脉状水泥浆脉，浆液在围岩分布形 成以钢管为主干的树枝，凝固后的浆液挟持、网罩被压密的土体，起到 固结作用。
隧道超前支护和地层预加固措施 超前深孔帷幕注浆
超前深孔帷幕注浆
➢压密注浆
用浓稠的浆液注入土层中，使土体形成 浆泡，向周围土层加压使土层得到加固。
➢高压喷灌注浆
通过灌浆管在高压作用下，从管底部的特殊喷嘴中喷射出高速浆液射流，促使土 粒在冲击力、离心力及重力作用下被切割破碎，随注浆管的向外抽出与浆液混合形 成柱状固结体，以达到加固之目的。
超前深孔帷幕注浆
超前深孔帷幕注浆
超前注浆小导管对围岩加固的范围和止水的效果有限，作为软弱破碎围岩隧道施工的一项主要辅助 措施，它占用的时间和循环次数较多。帷幕注浆是先在掌子面前方的围岩较大范围的筒状封闭加固区， 然后在其范围内进行开挖作业。
注浆机理及适用条件 ➢渗透注浆
对于渗透性地层，采用中低压力将浆液压注到地层中的空穴、裂缝、孔隙里，将岩土或土颗粒胶结 为整体，提高地层稳定性和强度。
超前深孔帷幕注浆
施工要点 1．注浆管和孔口套管 一次式注浆时可不用注浆管。 分段式注浆时用注浆管。采用带孔眼的钢管或塑料管。止浆塞有橡胶式、套管式。将止浆塞固定在
注浆管上的设计位置一起放入钻孔，用压缩空气或注浆压力使其膨胀而堵塞注浆管与钻孔之间的间隙， 主要用于深孔注浆。
全孔注浆采用前进或后退式分段注浆。 2．钻孔 根据地层条件及成孔效果选择冲击式钻机或旋转式钻机。 3．注浆顺序 先上后下，先内圈后外圈，先无水孔后有水孔，先上游（地下水）后下游。应利用止浆阀保持孔内 压力直至浆液完全凝固。 4．结束条件 注浆压力和单孔注浆量。 单孔结束条件：注浆压力达到设计终压；浆液注入量已达到计算值的80%以上。 全段结束条件：所有注浆孔均已符合单孔结束条件，无漏注。 注浆结束后检查注浆效果，如未达标，应补孔注浆。
深孔预注浆可超前开挖面30～50m，形成筒状加固区，堵水效果更好，注浆作业次数减少，更适用 于有压地下水及地下水丰富的地层中及大中型机械化施工。
水工隧洞超前小导管注浆支护技术应用
水工隧洞超前小导管注浆支护技术应用摘要超前小导管注浆技术它具有很好的可靠和稳定性能，在岩溶地质或者较为特殊的地带有极强的，隧洞开挖过程中是一种辅助性的施工方法。
本文以某隧洞工程为例，根据小导管的注浆原理，工艺方法，分析水工隧洞超前小导管注浆支护技术的应用，能有效确保隧洞开挖工程的施工质量和施工安全，从而在一定程度上提高施工效率。
关键词：水工隧洞；超前；小导管；注浆支护一、工程概况某水库位于某某镇某某村某某流域上游，正常库容920万m³，死水位315.7m，死库容340万m³；最大坝高32.3m，总库容1040万m³，距某县城约60km左右，是一座综合利用的水利工程，以灌溉为主，兼有防洪等，水库正常水位328m,。
设计从邻近流域全年调流量990万m³，通过新建引水隧洞和渠道调入水库，满足水库灌区2.8万亩的农田灌溉。
隧洞开挖过程中发现围岩破碎、裂隙发育，局部存在溶洞，出现塌方现象。
二、工程特点（1）引水隧洞长1843m，洞身做全段面砼衬砌，石方洞挖、混凝土浇筑工程量大，中间不能开施工支洞，出渣及施工材料运输距离长，施工难度大，引水隧洞施工为本工程进度关键线路，直接关系到本工程能否按期完工。
（2）本地区降雨量较多，多年平均降水量为1300mm，降雨主要集中在每年的5～9月，尤以6、7两月最多（占全年的32.07%），梅雨季节长。
引水隧洞进口在汛期有被淹没的危险，人员和设备要做防汛撤离预备，对施工安全及工期影响较大。
（3）引水隧洞围岩地质条件复杂，可能存在溶洞或溶槽等不良工程地质问题，施工难度大。
本工程隧洞岩石破碎、地质软弱，开挖难度大，甚至容易发生塌方等危险事故。
三、隧洞做法及工序1.开挖及支护方法本工程隧洞洞径小，故采用全断面掘进的开挖方法。
根据施工规范和本工程隧洞的地质条件，开挖原则按照“钻爆法”施工理论，在施工中应根据具体情况，遇到情况及时采取措施，调整施工方法，保证开挖施工安全。
超前小导管注浆施工方案
word2.软弱地层中隧道围岩预加固之超前小导管加固一、加固原理超前小导管预注浆是沿开挖隧道或地下工程外轮廓线，以一定角度打入管壁带孔的小导管，并以一定的压力向管内压注浆液的施工措施。
它既能将洞室周围岩土体预加固，又能起超前预支护作用。
适用于自稳时间很短或无自稳能力的砂层、砂卵(砾)石层、断层破碎带、软弱围岩浅埋和处理塌方等地段。
小导管预注浆施工简单，且注浆时间短，达到加固、防渗、堵漏的目的，所以广为利用。
超前小导管注浆预加固围岩是对表土下风化破碎岩石及构造裂隙发育难以支护的破碎岩面，预先向其裂隙通道内注入固化材料（通常是水泥浆、水玻璃或聚氨酯等）充填裂隙，封堵涌水，胶结岩石，改善围岩力学性能，提高岩体自身整体强度，改变围岩支护状态。
主要作用是提高管体周围岩体的抗剪强度，达到加固围岩并扩散围岩压力的作用。
二、小导管注浆优点在软弱地层隧道围岩中采用小导管注浆具有许多优点：（1）形成了小导管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。
（3）采用超前支护手段，通过调整浆液凝固时间，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。
三、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。
四、施工准备及工艺流程1．超前小导管直径一般采用φ42mm，壁厚3.5mm的热轧无缝钢管。
超前小导管单节长度通常为3.5m或4.0m，超前小导管壁加工注浆花孔，孔径为φ6mm，间距为15cm呈梅花形排列，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。
2．测量定位根据设计的超前小导管位置，用全站仪进行小导管位置的测量放样工作，并用红油漆在作业掌子面上作好小导管位置的标记。
钻孔直径应大于设计导管直径3~5mm，一般钻孔φ50mm，孔深大于设计长度10cm。
超前小导管施工工艺
超前小导管施工工艺一工艺概述客运专线隧道采用超前支护方式对不良地质进行预加固。
对隧道自稳时间小于完成支护所需时间的地段进行超前支护。
对于隧道洞身V级围岩段一般采用小导管支护施工工艺进行超前支护。
对于隧道不良地质地段可适用于小导管支护施工工艺进行超前支护进行预加固。
一般情况下隧道洞身V级围岩地段可采用小导管超前支护。
二作业内容1小导管加工2 钻孔3 运输和安装4 注浆。
三施工准备1施工前必须根据施工图标示的工程及水文地质资料进行研究。
2根据工程进展情况，提前加工好小导管，并合理储放。
3根据现场的地质条件进行试验确定注浆液的各种参数，来指导现场施工。
4检查机具设备和风、水、电等管线路，并试运转，确保各项作业正常进行。
5小导管材料准备：按照设计规格采购钢管，并在加工场加工成型。
6注浆设备进场调试到位，并进行注浆工艺性试验，取得注浆参数。
7、水泥：普通32.5 水泥，砂子：中砂。
四工艺及质量控制流程小导管施工工艺及质量控制流程见下图：小导管施工工艺及质量控制流程框图五工艺步序说明1 按施工图小导管布设要求，测量放样小导管布设轮廓线，沿轮廓线在开挖面上准确画出本循环需要设的小导管孔位。
2钻孔移动多功能作业台架就位，采用气腿式凿岩机进行钻孔，用人工或凿岩机将小导管顶入，钢管尾端外露足够长度，超前小导管外插角严格按施工图要求施做，尾部与钢架焊接在一起。
超前小导管与线路中线方向大致平行。
孔位钻设偏差不超过5cm孔眼长大于小导管长。
3钢管加工及施工将小导管前端加工成尖锥状，尾部焊①6加肋筋。
除尾部1m外，管壁四周钻注浆孔。
4钢管插入及孔口密封处理，在小导管尾部安装止浆阀。
5钢管由专用顶头顶进，顶进钻孔长度玄90^管长。
钢管尾端除焊上挡圈外，再用胶泥麻筋缠箍成楔形，以便钢管顶进孔内后其外壁与岩壁间隙堵塞严密。
钢管尾端外露足够长度，并与钢支撑焊接在一起。
钢管顶进时，注意保护管口不受损变形，以便与注浆管路连接。
注浆前导管孔口先检查是否达到密封标准，以防漏浆。
超前预注浆施工工艺
超前预注浆施工工艺2.7.3.1工艺概述超前预注浆按其加固范围来分包括全断面超前预注浆和超前帷幕预注浆两种形式。
适用于隧道富水地段或软弱地层的堵水加固，主要加固隧道开挖轮廓线以外的一定范围以及隧道开挖面（加固范围一般为开挖线外 3~8m）。
单液注浆泵化学注浆泵砂浆泵搅拌机2.7.3.2作业内容超前预注浆方案设计、封闭开挖面、施作止浆墙、开孔并安设孔口管、钻孔注浆施工、注浆、检查2.7.3.3质量标准及验收方法1止浆墙厚度一般宜为 3～8m；2止浆墙位置的隧道断面应适当扩大 20～50cm，可安装少量的径向锚杆，以便于嵌入断面内部，确保止浆墙的稳定；3待混凝土强度达到设计强度的 75％以上后方可开始钻孔注浆施工。
4超前预注浆应在分析资料的基础上进行注浆效果检查，主要采用下列方法：(1)分析 P-Q-t 曲线法：P-t 曲线应呈上升趋势，Q-t 曲线应呈下降趋势，注浆结束时，注浆压力达到设计终压，注浆速度达到设计速度。
(2)反算浆液充填率法：整理注浆资料，统计单孔、全段注浆量，反算浆液充填率，当地层含水量不大时，浆液填充率应达到 70%以上，当地层含水量较大时，浆液填充率应达到 80%以上。
(3)钻检查孔法：一般情况下，按总注浆孔的 5%～10%设计检查孔，检查孔应在均布的原则下，结合注浆资料的分析布设；检查孔应无涌泥、涌砂，不塌孔，渗水量应小于 0.2L/（min·m）或小于设计涌水量，否则应予补注。
(4)压水试验法：对检查孔进行压水试验，当单孔吸水量大于 1.0L/（min·m）时，应进- 75 -- 76 -施作止浆墙前进式注浆全孔一次性注浆后退式注浆 管内止浆孔壁止浆安装孔口止浆系统安装孔口管选择钻注方式钻孔至设计深度 钻孔至设计深度 第一段钻孔3～5m 安装孔口止浆系统 确定帷幕注浆方案距孔底6～10m 安装止浆塞第二段注浆距孔底9～15m 安装止浆塞差 注浆效果检查好第n 段孔口注浆第n 段注浆第n 段孔口注浆注浆复钻孔至设计深度注浆加固孔壁 距孔底3～5m 安装止浆塞安装注浆管 重复钻孔注浆第n 段钻孔3～5m …………… …………… 第二段注浆0.6～1m后退止浆塞及其配套装置 第一段注浆0.6～1m 安装止浆塞及其配套装置 第一段注浆3～5m …………… 第一段孔口注浆 补孔注浆行补充注浆。
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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。