煤层采空区隧道三层超前小导管预支护施工技术
超前小导管施工工艺
超前小导管施工工艺一、工艺概述在隧道施工中，超前小导管主要用于Ⅳ、Ⅴ级围岩开挖的超前支护施工。
适用于本标段隧道的超前小导管的施工。
二、作业内容1、钻孔；2、制作小导管；3、安装导管；4、注浆。
三、质量检验标准1.主控项目1.1.超前小导管所用钢管进场必须按批抽取试件作力学性能（屈服强度、抗拉强度和伸长率）和工艺性能（冷弯）试验，其质量必须符合国家有关规定及设计要求。
检验数量：以同牌号、同炉罐号、同规格、同交货状态的钢管，每60t为一批，不足60t按一批计。
施工单位每批抽检一次；监理单位按施工单位抽检次数的20%进行见证取样检测或按施工单位抽检次数的10%进行平行检验，至少一次。
检验方法：施工单位检查每批质量证明文件并进行相关性能试验；监理单位检查全部质量证明文件和试验报告，并进行见证取样检测或平行试验。
1.2.超前小导管所用的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。
检查方法：观察、尺量。
1.3.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。
检查方法：观察。
1.4.超前小导管的纵向搭接长度应符合设计要求。
检验数量：施工单位、监理单位全部检查。
检查方法：观察。
1.5.注浆浆液的配合比应符合设计要求。
检验数量：施工单位、监理单位全部检查。
检验方法：施工单位进行配合比选定试验；监理单位检查配合比选定单，并进行见证试验。
1.6.超前小导管注浆压力应符合设计要求，注浆浆液应充满钢管及其周围的空隙。
检验数量：施工单位全部检查；监理单位按施工单位检查数量的20%见证检查。
检验方法：施工单位查施工记录的注浆量和注浆压力，观察；监理单位见证检查。
2.2．一般项目超前小导管施工允许偏差应符合表1的规定。
表1 超前小导管施工允许偏差检查数量：施工单位每环抽查3根四、施工准备4.1 内业技术准备作业指导书编制后，在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。
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。
超前小导管支护技术交底
超前小导管支护技术交底背景介绍在地下工程建设中，隧道工程是一种常见的工程类型。
在隧道建设中，支撑技术是非常重要的一环。
众所周知，隧道施工中面临着很多挑战，包括地层复杂性、围岩破碎和不稳定等因素。
为了保障隧道施工的安全和顺利进行，需要采用先进的支撑技术来承担隧道壁和顶部的荷载。
超前小导管支护技术作为一种新型的隧道支护技术，可以有效地应对这些挑战。
它在保证工程安全的同时，具有成本低、施工效率高的优点。
在隧道工程中，超前小导管支护技术已经得到了广泛的应用。
因此，深入了解超前小导管支护技术的原理和施工流程，对于提高工程施工质量和效率，具有非常重要的意义。
超前小导管支护技术原理超前小导管支护技术是一种主动支护技术，采用了一种新型的支撑结构——小导管。
该技术主要分为两个步骤，即超前架设和导管成桩。
其中，超前架设是指在隧道施工的过程中，利用支护措施把地层进行预支撑和坚固，在此基础上，导管成桩则是指将小导管固定在岩体或者土层中，形成牢固的支撑层，为后续的隧道施工奠定了基础。
下面分别从超前架设和导管成桩两个环节来介绍超前小导管支护技术的原理：超前架设超前架设是超前小导管支护技术的第一个步骤。
它是通过预支撑和坚固地层来应对围岩破碎和不稳定等问题。
具体来说，超前架设主要有以下几个过程：•预制小导管：在工厂内制造小导管（直径约80mm，长度在0.5m到2m之间）。
•掘进：进行隧道掘进，并边掘进边架设小导管，使其能够在掘进面形成一个坚固的“框架”。
•预支撑：在每个隧道环节掘进结束后，利用钢筋混凝土等材料进行加固，增强隧道的稳定性。
•固结：当预支撑结束后，再采用环形悬吊来固结超前架设。
以上过程组合在一起，就构成了超前架设的全过程。
通过超前架设，隧道土体、岩石围岩等地层得到了加固，形成了较为稳定的地基。
这样，在隧道后续施工的过程中，就可以减小隧道对周围岩石和土体的挤压，从而有效地降低了隧道工程对地质环境造成的影响。
导管成桩导管成桩是指将小导管固定在岩体或者土层中，形成牢固的支撑层。
隧道超前支护施工工艺
隧道超前支护施工工艺1、超前小导管超前小导管注浆适用于自稳时间短的软弱破碎带、浅埋软弱围岩、偏压洞口段、砂层、砂卵石层、断层破碎带以及大面积淋水或涌水的隧道。
对结构顶部处于亚粘土、粉细砂、中粗砂等地质松软、空隙较大的地层更为适用。
小导管施工工艺流程图2、施工方法⑴导管制作先把钢管截成需要的长度，在钢管的一端做成20～30cm长的圆锥状，在距另一端100cm处焊接Φ8～12mm钢筋箍。
距钢筋箍一端100cm不开孔，剩余部分每隔15～30cm梅花型布设Φ6～Φ10mm的溢浆孔。
管尖φ8～12mm小导管制作示意图⑵小导管的安设①依据不同地质采用不同成孔设备打孔，一般砂层可用φ42管以压力风吹孔；粉细砂、亚粘土可采用风镐推进导管；粘土层、黄土层可采用煤电钻钻孔；在土夹石、风化岩可使用凿岩机、凿岩台车打眼成孔，孔方向要求顺直，不得弯曲和塌孔等；②采用吹管将孔内砂石吹出成孔，孔径按与注浆管径配套确定，一般不大于50mm，孔深视导管长度而定；③用吹风管、掏勾将钻孔清理干净；④插入导管可用风镐、凿岩机顶入；⑤在孔口用沾有CS胶泥的麻丝缠绕成不小于孔径的纺锤形柱塞。
把管子插入孔内，带好丝扣保护帽，再用冲击设备把管子打入到要求的深度，使麻丝柱塞与孔壁充分挤压紧。
然后再用CS胶泥填充孔口。
⑶小导管注浆①小导管外露长度一般为30cm，以便连接孔口阀门和管路。
②小导管安设后必须对工作面进行喷射混凝土或模筑混凝土封闭。
喷射厚度以5~10cm为宜，范围为整个掌子面及其后的3m范围的环向开挖面。
注浆管应设防护帽。
③调查地质情况，按渗透系数确定注浆类型，进行注浆设计；④应按设计和通过现场试验确定浆液配比、注浆压力等注浆参数；通过试验确定或调整注浆半径、注浆压力和单管注浆量；⑤水泥浆液应采用搅拌桶配制。
根据搅拌桶容量大小，严格按要求投料；⑥配制水泥浆或稀释水玻璃浆液时，禁止水泥包装纸等杂物混入。
拌好的浆液在进人贮浆槽及注浆泵之前应对浆液进行过滤。
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。
超前小导管支护要点
超前小导管支护要点（原创版）目录一、超前小导管支护的原理二、超前小导管注浆的适用范围三、超前小导管注浆的操作方法四、超前小导管注浆的注意事项五、超前小导管支护的效果评估正文一、超前小导管支护的原理超前小导管支护是一种稳定开挖工作面的辅助施工方法，主要应用于软弱及破碎岩层施工中。
其原理是通过在小导管内注入特定浆液，使得松散岩层得以加固，从而增强围岩的稳定性，有利于完成开挖后与完成初期支护时间内围岩的稳定，防止围岩失稳破坏直至坍塌。
二、超前小导管注浆的适用范围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。
在软弱、破碎地层中凿空后极易塌孔，且施作超前锚杆比较困难或者结构断面较大时，应采取超前小导管支护。
三、超前小导管注浆的操作方法超前小导管注浆的操作方法主要包括以下几个步骤：1.钻孔：根据设计要求，采用钻机进行钻孔，钻孔方向应顺直，钻孔直径应与注浆管径配套，一般不大于 50mm，孔深视小导管长度确定。
2.安设小导管：将小导管按设计要求安设在钻孔内，采用引孔顶入法，确保小导管的安装位置正确和足够的有效长度。
3.注浆：通过注浆泵将浆液注入小导管内，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。
四、超前小导管注浆的注意事项为保证超前小导管注浆的质量和效果，应注意以下几点：1.确保小导管安装位置正确和足够的有效长度。
2.严格控制小导管的钻设角度。
3.注浆前应将工作面封闭严密牢固，清理干净。
4.注浆宜采用水泥浆或水泥砂浆，注浆量和注浆压力应由试验确定。
5.在隧道开挖时承受地层的压力，为保证灌浆质量防止漏浆，小导管的尾部需设置封堵孔。
五、超前小导管支护的效果评估超前小导管支护的效果评估主要包括以下几个方面：1.围岩稳定性：观察围岩在注浆前后的变化，评估注浆后围岩稳定性是否得到改善。
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。
矿山法隧道工艺工法-超前支护篇(超前小导管、管棚)
矿山法隧道工艺工法超前支护篇（超前小导管、管棚）超前支护在矿山法隧道施工中扮演着至关重要的角色，它是一种前瞻性的安全保障策略，在开挖面对围岩实施之前或进行过程中，对即将暴露的地质结构进行预加固处理。
该技术通过注入高强度浆液或者设置管棚等手段强化围岩的物理力学性能，从而有效抑制因开挖引发的应力变化所导致的围岩松动、变形甚至塌方等风险事件。
在实际操作中，超前支护的核心内容主要体现在小导管超前支护和大管棚超前支护这两种主流工法上：1.1小导管超前支护（1）钻孔测量人员利用全站仪将超前小导管设计位置绘制于已安装好的拱架肋板端，利用三臂凿岩台车或YT-28气腿式凿岩机钻孔，开孔直径为φ50，采用吹孔法清孔。
（2）小导管制作及安装小导管由钢加工厂集中加工,采用42mm热轧无缝钢花管制成。
在小导管前端做成30cm长锥形，尾部焊接钢筋箍且距端部30cm内不开孔作为止浆段，剩余部分按10-20cm梅花形布设直径6-8mm的溢浆孔，小导管设计环向间距V级围岩地段取40cm,Ⅳ级围岩地段50cm,单车道IV级围岩地段不设超前支护；外插角一般为10°~15°，可根据实际情况作调整，小导管单根长度为3-5m，纵向搭接长度不小于1m；要求孔深偏差为+50mm/方向角2°/孔口距±50mm。
现场由锤击打入或钻机顶入安装完成后用塑胶泥封堵孔口及周边，必要时在小导管附近及工作面喷射混凝土，以防止工作面坍塌。
小导管规格型号、长度、设计位置、搭接长度每循环检验3根。
（2）小导管注浆小导管尾端孔口安装注浆快速接头及止浆阀，采用水泥浆或水泥砂浆当围岩破碎，地下水发育时,部分可采用水泥-水玻璃双液浆，要求浆液强度等级不小于M10，注浆顺序为由下至上，注浆压力0.5-1.01MPa，浆液采用专用的搅拌机搅拌。
当出现有串孔和漏浆现象时，采用塞孔隔孔注浆。
注浆时，为防止管路堵塞，结束注浆后，应尽快卸开孔口接头，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。
超前小导管三级技术交底
中交一公局沪昆客专长昆湖南段CKTJ - W标隧道工程三级施工技术交底交底内容:1超前小导管施工工艺流程2超前小导管设计超前小导管配合型钢钢架使用，应用于隧道IV、V、VI级围岩拱部超前注浆预支护，其纵向搭接长度不小于1.5m。
超前小导管设计参数：①超前导管规格：热轧钢花管，外径42mm壁厚3.5mm②倾角：外插角10°〜15°，可根据实际情况调整；③注浆材料：1:1（重量比）水泥浆；④设计参数表m图2。
⑴制作钢花管图2注浆小导管构造图铁箍⑵小导管安装测量放样，在设计孔位上做好标记，用凿岩机钻孔，孔径较设计导管管径大20m 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型钢钢架 钻孔、安装应符合下列要求: 眼孔直径为6〜8mm 尾部长度不小于120cm 作为不钻孔的止浆段。
小导管构造见 以上。
小导管前端做成尖锥形，尾部焊接加铁箍，管壁上每隔10〜20cm 梅花型钻眼,>1.2m0.15mV --------- ► J注浆孔 锥头上部打入，外露30cm 支撑于开挖面后方的钢架上，与钢架共同组成预支护体系。
a 小导管的安设采用钻孔打入法。
1枫牺律損卡L( m} |环肉同範(顽H1204' 3,540 2.0MS 120- '5540 2.0 ]融 3.54C 2.0 复緘榊1 0150* 1040 74void 緘竊<0 302d4430 2*_ V 翅钿忸 抉务「to30 2.4 1「Vd 數麻丽1弊1妙4Q 30「2 A ~ 1财 180「 40in w V 2.4 !W 細磐复緘椭 ^^180* 442,5--- .・iL 4。
0m________________________________________________________________ Jr小钢管普通焊b钻孔方向应顺直。
c钻孔直径应与注浆管径配套，比钢管直径大3cm~5cm孔深视小导管的长度确d采用吹管法清孔。
隧道初期支护施工技术
隧道初期支护施工技术一、超前小导管施工1施工程序与工艺流程(1)施工程序施工准备一风钻钻孔一顶入钢管一连接管路一压水试验一有无渗漏一注浆一检查加固效果一停止注浆一下步工序施工。
(2)工艺流程2施工要求(1)注浆试验注浆施工前应对不同水灰比、掺加不同掺和料和不同外加剂的浆液进行试验，选择适合的浆液和配比，按照配比准确计量，严格按顺序加料,搅拌后的浆液必须经筛网过滤后方可进入注浆机。
(2)超前小导管设计超前小导管配合型钢或格栅钢架使用，应用于隧道IV、V级围岩拱部超前注浆预支护，其纵向搭接长度I型、π型超前小导管不小于Im,m型超前小导管不小于1.5m。
小导管前端做成尖锥形，尾部焊接①6mm钢筋加劲箍，管壁上每隔15cm 梅花型钻眼，眼孔直径为IOmm,尾部长度50cm不钻孔。
小导管构造见下图。
小导管制作3小导管安装A.测量放样，在设计孔位上做好标记，用风动凿岩机钻孔，孔径较设计导管管径大3~5mm。
超前管棚钻孔B.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型钢钢架上部、中部打入，钢管顶入钻孔长度290%管长，顶管至设计孔深后，将孔口用水泥一水玻璃胶泥将钢花管与孔壁之间的缝隙封堵。
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。
小导管布置图4)三应按照设计要求选择单液浆或双液浆。
按试验阶段确定的浆液配合比进行拌合，注浆前先喷射混凝土5〜IOcm厚封闭掌子面，形成止浆盘。
注浆前先冲洗管内沉积物，浆液先稀后浓，由下至上顺序进行。
单孔注浆压力达到设计要求值，持续注浆IOmin;且进浆速度为开始进浆速度的1/4或进浆量达到设计进浆量的80%及以上时注浆方可结束，注浆结束后管内灌入MlO水泥砂浆封口。
注浆注浆施工中认真填写注浆记录，随时分析和改进作业，并注意观察施工支护工作面的状态。
注浆参数应根据注浆试验结果及现场情况调整。
注浆参数可参照以下数据进行选择；注浆压力一般为0.5~LOMPa;浆液初凝时间一般为80〜120min o5注浆异常现象处理A.串浆时及时堵塞串浆孔。
隧道超前小导管(含超前锚杆)施工
隧道超前小导管（含超前锚杆）施工一、基本原理在隧道开挖轮廓线外一定距离，以一定的外插角，向开挖面前方打（钻、压）入小导管（锚杆）并压注具有胶凝性质的浆液，使浆液在压力的作用下渗透、扩散到地层孔隙或裂隙中，以改善围岩物理力学性能，在开挖面周围形成一个具有既可止水又有一定强度骨架的硬壳固结体，从而提高围岩的整体性、抗渗性和稳定性。
超前小导管（含超前锚杆）是辅助隧道稳定开挖的一种方法。
二、施工方法1.超前小导管（1）参数选择和加工超前小导管一般选用φ42～φ50热轧无缝钢管加工制作，多采用的长度为3～6 m。
布置间距根据围岩地质通过试验确定，视地质条件按20～50 cm选用。
可以采用均匀间距布置，也可由拱顶至拱脚采取由密至疏的不均匀布置。
外插角大多为5°～10°，但用于塌方处理，以注浆固结塌体形成人工护顶，其倾角宜选为30°。
超前小导管可根据围岩的地质情况设置一排或数排。
对于超前小导管注浆加固范围较长的地段，前后排之间的搭接长度一般在1～1.5 m。
小导管前部应钻注浆孔，孔径一般为6～8 mm，孔间距为10～20 cm，呈梅花形布置。
小导管前端加工成锥形，尾部长度不小于30 cm，作为不钻注浆孔的预留止浆段。
（2）测量布孔小导管管孔一般布置在开挖轮廓线以外5～10 cm。
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做好小导管位置的标记。
（3）钻孔钻孔时一般采用风钻（台车）开孔，以设计的外插角向外钻孔。
为保证超前小导管的有效搭接长度，施工过程中严格控制隧道开挖的进尺，以使下一循环的施工顺利进行。
钻孔直径应大于设计导管直径3～5 mm，孔深大于设计长度10 cm。
对于砂类土，也可采用直径比小导管稍大的钢管制作吹风管，将吹风管缓缓插入土中，用高压风射孔，成孔后将小导管插入。
（4）布管钻孔完毕后，通常要对钻孔进行冲洗并检查钻孔孔深、孔径和倾斜度符合设计要求后，方能进行小导管的安装，工程中多采用气水联合法对钻孔进行冲洗。
煤层采空区隧道三层超前小导管预支护施工技术
管棚 方案施 工长度 、角度和 注浆效果 均很难达 到设计 要求 ，而洞 内预 注浆 工艺周 期长 、分 台阶施做 注浆效果 难达 到预想要 求。本文结 合小 密隧 道煤层 采空 区地段 的实 际施工 ，对 隧道煤层 采空 区地段 的超 前预 支护 工艺施 工方法 进行实地 分析 、探 讨 ，采用 三层超前 小导管 预支护 技术 ，较好 的解决 了上 述施工 难题 ，对采 空 区施 工 中坍 方和抑制 变形
②要在雨后钻机下铺设碎石垫层 ，不能扰动地基 土。 ③施工图标示桩 顶高程 以上预 留５ ０ 一 １ ０ ０ 毫米的厚土层 ， 待检 槽合
格后 ，才能开挖至施 工图标 示桩 顶高程。 ３ － ３ 、应注意的质量问题 ３ ． ３ ． １ 、对于密实砂层和较硬 的土层 ，不应该使 用振 动沉管法成桩 ， 以免振动挤密 时破 坏土的机构 ，减小密度 ，降低承载力 。
取得 了较好 的效果 。
＝ 、 工 程 概 况
小密 隧道位 于江西省会 昌县小 密乡 内，全长 １ ４ ９ ３ ｍ 。隧道 为时速 ２ ０ ０ ｋ ｍ ／ ｈ 客货共线双线铁路 隧道 ，隧道内线间距为 ４ ． ４～４ ． ６ ｍ。 该隧道地 质条件非 常复杂 ，隧址 区表层分布人 工填土 ，第 四系残 坡积层 、第 四系下更新 统坡洪 积层 ，下伏 基岩 主要为 ：石 炭系 中统黄
桩间地基 土。
３ ． ４ ． ２ 、桩体上部存气 为防止桩体 因管 内空气无法排出而形成空洞 ，施工时要对排气 阀进 行检查，防止堵塞 ，如果发现堵塞现象要及时采取措施对其进行清洗。 ３ ． ４ ． ３ 、防止缩颈和段桩 的措施 要优先拌 合料配料 ，对最大粒径 和大粒径 颗粒 含量进行 控制 ，保 证工 作度适 宜 ，拔管 速度要合 适 ，在拔 管时使 用 自动测 量装置监 控管 内拌合料 顶面高程 的变 化 ，导管 的内壁要保 持光滑 ，接头要保 持平顺 ， 使用前应进行摩 阻测试 和灌注模拟试验 。 总的来说 ，本文通过对 贵广铁路铁 路路基工程 中应用 Ｃ Ｆ Ｇ 桩 复合 地基 处理技 术 的经验总结 ，阐述 了笔 者 的看 法和建议 ，为 同类工 程做 了借鉴与参考 。 参考文献 ： 【 １ 】 杨有 海 ． 赖 国泉 ． 戈 壁地 区高速铁 路路基填 筑试验研 究 ［ Ｊ 】 一 铁道 学报 ２ ０ １ １ ，３ ３（ ３）
超前小导管支护技术交底(隧道工程)
施工单位：编号：单位工程分项工程工程数量超前支护2355 延米 河隧道出口K657+095~K655+920 YK657+100~YK655+920 进度要求 2014.5.28~2015.7.19交底时间接受班组及 管理部门2014.5.28开挖班 支护班1.基本要求1)钢管采用Φ42 壁厚 3.5mm 的无缝钢管。
2)超前小导管与钢架支撑配合使用时，应从钢架腹部穿过，尾端与钢架焊接。
3)钢管插入孔内的长度不得短于设计长度的 95％。
2.实测项目超前小导管实测项目检查项目 检查方法和频率 权值1 长度(mm) 不小于设计 尺量:检查 10％2 2 孔位(mm) ±50 尺量:检查 10％ 23 钻孔深度(mm ) ±50 尺量:检查 10％ 24 孔径(mm) 符合设计要求 尺量:检查 10％ 23.外观鉴定超前小导管沿开挖轮廓线周边均匀布置，尾端与钢架焊接牢固，入孔长度符合要 求。
1.基本要求1)超前锚杆采用HRB400Φ25 钢筋。
2)超前锚杆与隧道轴线外插角为 10°~15°，长度应大于循环进尺 3~5m 。
3)超前锚杆与拱架支撑配合使用，应从钢架腹部穿过，尾端与钢架焊接。
4)锚杆插入孔内的长度不得短于设计长度的 95％。
项 规定值或次 允许偏差质 量 标 准工程部位5)锚杆搭接长度应不小于 1m2.实测项目超前锚杆实测项目项 规定值或 权次 允许偏差 值1 长度(mm) 不小于设计 尺量:检查锚杆数的 10％2 2 孔位(mm ) ±50 尺量:检查锚杆数的 10％ 23 钻孔深度(mm) ±50 尺量:检查锚杆数的 10％ 24 孔径(mm) 符合设计要求 尺量:检查锚杆数的 10％ 23.外观鉴定锚杆沿开挖轮廓线周边均匀布置， 尾端与钢架焊接牢固， 锚杆入孔长度符合要求。
根据河隧道设计施工图纸，拱部 120o 范围内； JQ5、QM5、SM5 级衬砌采用φ42 小 导管超前预注浆支护， SM4a 级衬砌采用φ25 水泥砂浆超前锚杆支护。
超前预支护及预加固施工技术【最新版】
超前预支护及预加固施工技术1K413043超前预支护及预加固施工技术在浅埋软岩地段、自稳性差的软弱破碎围岩、断层破碎带、砂土层等不良地质条件下施工时，若围岩自稳时间短、不能保证安全地完成初期支护，为确保施工安全，加快施工进度，应采用超前预支护及预加固技术进行预加固处理，使开挖作业面围岩保持稳定。
根据地质条件、地下水状况、施工方法以及环境条件等因素，地层超前预支护及预加固可采取下列措施：(1)超前小导管注浆加固。
(2)深孔注浆。
(3)管棚支护。
一、超前小导管注浆加固(一)适用条件(1)小导管注浆支护加固技术可作为暗挖隧道常用的支护措施和超前加固措施，能配套使用多种注浆材料，施工速度快，施工机具简单，工序交换容易。
(2)在软弱、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，宜采取超前小导管注浆和超前预加固处理方法。
(二)技术要点(1)超前小导管应沿隧道拱部轮廓线外侧设置，根据地层条件可采用单层、双层超前小导管;其环向布设范围及环向间距由设计单位根据地层特性确定;安装小导管的孔位、孔深、孔径应符合设计要求。
(2)超前小导管应选用直径为40~50mm的钢管或水煤气管，长度应大于循环进尺的2倍，宜为3~5m，具体长度、直径应根据设计要求确定。
(3)前后两排小导管的水平支撑搭接长度不应小于1m。
(4)超前小导管的成孔工艺应根据地层条件进行选择，应尽可能减少对地层的扰动。
(5)小导管其端头应封闭并制成锥状，尾端设钢筋加强箍，管身梅花型布设Ф6~Ф8mm的溢浆孔。
(6)超前小导管加固地层时，其注浆浆液应根据地质条件、并经现场试验确定;并应根据浆液类型，确定合理的注浆压力和选择合适的注浆设备。
注浆材料可采用普通水泥单液浆、改性水玻璃浆、水泥一水玻璃双液浆、超细水泥等注浆材料。
(7)浆液的原材料应符合下列要求：1)水泥：强度等级P. O 42.5级及以上的硅酸盐水泥。
2)水玻璃：浓度40～45°Bé。
超前小导管支护施工工艺及方法
超前小导管支护施工工艺及方法
(1)超前小导管施工工艺
超前小导管注浆加固支护施工工艺见图。
超前小导管施工工艺流程图
(2)超前小导管施工方法
现场加工小钢管，喷射混凝土封闭岩面，风动凿岩机钻孔，并用钻孔台车或风动凿岩机的顶推力将小导管推送入孔，测斜仪控制钻孔角度，注浆泵压注水泥浆。
超前小导管外径φ42mm钢花管，管壁压浆孔，钻孔角度、深度、密度及浆液配比符合设计要求，注浆压力符合规范要求。
超前小导管以紧靠开挖面的钢架为支点，小导管尾段与钢架焊联，打入钢管后注浆，形成管栅支护环。
水泥浆水灰比为0.5～1.0之间调节，浆液由稀到浓逐级变换，即先注稀浆，然后逐级变浓至1.0为止。
位于土层时，小导管压注水泥浆，压力不小于2MPa，其余地段压注水泥砂浆，压力不小于1MPa。
注浆异常的处理：发生串浆时，在有多台注浆机的条件下，同时注浆，当注浆机较少
时将串浆孔及时堵塞，轮到该管注浆时，再拔下堵塞物，用铁丝或细钢筋将管内杂物清除并用高压风或水冲洗，然后再注浆。
水泥浆进浆量很大，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歇式注浆，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。
隧道超前小导管施工工艺工法
超前小导管施工工艺工法QB/ZTYJGYGF-SD-0301-2011第五工程有限公司秦晓玲1 前言1.1 工艺工法概况超前小导管施工是伴随新奥法施工发展起来的一种超前预支护的施工方法，是隧道及地下工程主要的超前支护手段之一。
沿隧道开挖轮廓线外一定距离，以一定的外插角向开挖工作面前方打设直径38～50mm的带注浆孔的钢管，长度一般为3.5～5.0m，并进行注浆，填充和固结岩体及土石的空隙，形成一定厚度的固结体。
1.2 工艺原理在隧道开挖前，将小导管沿开挖轮廓线打入掘进前方稳定的岩层内，末端支承在隧道拱部的钢架上，并对小导管进行注浆，增加小导管的刚度和固结前方松散围岩，使其起到支护掘进进尺范围内拱部上方的围岩，有效地约束围岩在（爆破）开挖后的一定时间内不发生松驰坍塌。
超前小导管的作用主要为：1.2.1 改良工作面前方的围岩结构，在开挖面以外形成厚度为0.5～1.0m的加固圈。
1.2.2 超前小导管与钢架、固结的地层共同作用形成超前支护结构，从而保证开挖工作面的稳定，防止开挖工作面松弛、坍塌。
2 工艺工法特点2.1超前小导管配合型钢钢架使用，可应用于隧道Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩拱部超前注浆预支护，小导管长度一般为3.5～5.0m，按照隧道的开挖进尺，隧道每开挖循环施工一次或两个开挖循环施工一次。
2.2超前小导管应沿隧道拱部轮廓线按照设计间距均匀布设，可以有效的改善开挖工作面前方的地质条件和自稳能力，但其整体稳定性没有管棚支护好，但施工机具设备简单，施工操作方便。
2.3小导管的外插角根据小导管的长度和钢架的间距调整，定位较准确，一次施工长度短，孔的角度偏差小，孔底外插值小，开挖后小导管起棚架作业，下部超挖部分较少，有利于隧道施工。
2.4根据隧道围岩变化情况，不用扩大隧道断面就可随时施工，采用人工风动凿岩机施工，不需要专用设备，钻孔和安装施做灵活方便。
3 适用范围3.1超前小导管适用于自稳时间短的软弱破碎围岩、浅埋段、洞口偏压段、砂层段、砂卵石段、断层破碎带等地段的超前预支护，主要应用于隧道Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩拱部超前注浆预支护。
超前小导管(锚杆)施工作业指导书
超前小导管/锚杆施工作业指导书一、超前小导管/锚杆的作用及适用条件超前小导管适用于V级围岩、隧道浅埋地段、软弱地层及断层破碎带的拱部注浆预支护。
其目的是加固周边一定范围围岩，与刚架组合成预支护系统，控制软弱围岩变形量。
二、施工工艺及方法（一）超前小导管施工作业流程图（二）施工工艺及方法1、测量放线技术室按照设计尺寸在掌子面绘出开挖轮廓线，并在开挖轮廓线上按设计间距定出小导管中心位置，标出钻杆方向。
隧道超前小导管中线超前小导管正面设计图2、钻孔小导管钻孔采用TY28手风钻造孔。
钻孔时采用普通钻杆，钻头采用直径Φ50钎头，以满足成孔后孔径大于钢管直径3～5mm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。
成孔后其钻孔长度分别为4.0m。
3、小导管制作及安装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20~30cm，呈梅花型布置，前端加工成锥形，尾部留长度100cm，作为不钻孔的止浆段。
小导管的加工在钢筋加工场完成。
加工完成后由质检工程师组织验收，并由试验室标识合格。
小导管安装在现场由锤击打入或钻机顶入，要求顶入长度不小于设计长度的90%。
小导管安装完成后及时用高压风将钢管内的砂石吹干净，并用塑胶泥封堵孔口及周围裂隙，必要时在小导管附近及工作面喷射混凝土，以防止工作面坍塌。
小导管安装完成后及时报质检工程师和监理检查签认。
4、注浆小导管注浆采用水泥浆液，其施工配合比为1：1（重量比），根据隧道内围岩情况，注浆时取压力为0.5～1.0Mpa。
注浆过程中及时观察掌子面围岩情况，并根据吸浆量及压力上升情况，当两者之一达到设计规定时可结束注浆作业。
水泥浆液采用专用的浆液拌制机在现场拌制，拌制时用磅称对水泥及用水量进行称量控制。
当一盘浆液拌制好后即可将其引流至事先准备好的盛浆容器内，而浆液拌制机可继续拌制浆液，以满足注浆连续性的需要。
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煤层采空区隧道三层超前小导管预支护施工技术
摘要：煤层采空区是铁路隧道典型的不良地质之一，本文以赣龙铁路小密隧道施工为例，阐述三层超前小导管施工技术在煤层采空区中实际运用
关键词：煤层采空区三层超前小导管预支护
中图分类号：p618.11 文献标识码：a 文章编号：
一、引言
在铁路隧道施工中，煤层采空区是隧道施工中常遇到的不良地质，因为煤层采空区可能是瓦斯聚集区、积水地带、围岩破碎带等不良地质，原始地层被完全破坏，成洞条件困难，施工中易发生变形或坍方。
因此有必要对隧道煤层采空区地段的施工技术进行全面、系统的分析和探讨。
隧道煤层采空区施工，通常采用的超前预支护工艺是洞内长管棚或洞内5米超前预注浆等施工技术，但由于受开挖断面的局限，洞内长管棚方案施工长度、角度和注浆效果均很难达到设计要求，而洞内预注浆工艺周期长、分台阶施做注浆效果难达到预想要求。
本文结合小密隧道煤层采空区地段的实际施工，对隧道煤层采空区地段的超前预支护工艺施工方法进行实地分析、探讨，采用三层超前小导管预支护技术，较好的解决了上述施工难题，对采空区施工中坍方和抑制变形取得了较好的效果。
二、工程概况
小密隧道位于江西省会昌县小密乡内，全长1493m。
隧道为时速
200km/h客货共线双线铁路隧道，隧道内线间距为4.4～4. 6m。
该隧道地质条件非常复杂，隧址区表层分布人工填土，第四系残坡积层、第四系下更新统坡洪积层，下伏基岩主要为：石炭系中统黄龙组（c2h）灰岩；石炭系下统梓山组（c1h）泥质粉砂岩、粉砂岩、泥岩、炭质页岩、煤层；泥盆系上统三门滩组（d3z）细砂岩；寒武系下统（∈a）凝灰质砂岩、变质砂岩。
ⅴ级围岩占42%；地下水较发育；隧址区存在断层破碎带4条及岩层分界线2条。
隧址区dk86+700～+940段线路穿越煤矿开采区。
dk86+760～+998段存在煤层，部分地段存在煤层采空区。
局部煤层地段可能存在瓦斯富集。
经地质勘探分析后确定该段按低瓦斯工区设计和施工，隧道衬砌支护结构按三级瓦斯地段设防。
路线附近分布有深浅不一的煤矿探洞，无任何支护，开采后未进行人工回填，部分探洞自然垮塌掩埋，少量洞内存在积水情况，对隧道施工存在一定影响。
施工风险极高。
小密隧道是具瓦斯、岩溶、软弱围岩及复杂地质于一身的极高风险隧道，是赣龙铁路的重点控制工程。
小密隧道自开工以来，进尺缓慢，主要是进入煤层采空区施工时先后5次出现采空区拱顶不同程度的坍方。
特别是在dk86+ 862掌子面进行钢拱架支护作业，突然听到dk86+866附近拱顶发出较大的坍塌轰鸣声，并持续了较长一段时间，dk86+ 862-- +869段钢架沉降明显发生较大变形，作业工人随即全部撤出现场。
dk86+866监控量测资料显示：次日拱顶沉降值247mm。
dk86+862段次日设点，
第三天沉降值达54ｍｍ。
隧道变形沉降非常大，施工风险剧增。
三、三层超前小导管施工技术
剖面图
1、本图为拱部三层小导管注浆预支护，a、b两榀钢架为一循环（图中未示径向系统锚杆和钢架定位系筋）。
2、超前小导管配合钢架使用，相邻两排小导管的水平搭接长度不小于1.5米，纵向间距为3m一环。
3、除按图示布置超前小导管外，为抑制钢架整体下沉，对上台阶两侧拱脚处也需注浆加固处理（可沿径、纵向偏下插打小导管）。
上台阶锁脚钢管由原设计的一组增加至两组。
4、超前小导管设计参数：
超前小导管规格：热轧无缝钢花管，单根长5米，外径50mm，壁厚5mm。
a、b单元钢架小导管环向间距60cm且交错布置，直接在a、b单元钢架钻孔定位，b钢架钻孔为竖向椭圆形，以利调整2号导管的角度。
倾角：a单元钢架插打1号小导管，倾角为5°～10°；
b单元钢架插打2号小导管，倾角为20°；
3号小导管在a、b单元之间沿b钢架顶部插打，环向间距30cm，倾角为40°。
5、小导管施工要求：
小导管采用钻孔打入，钻孔直径比钢管直径大3～5mm，小导管穿
过钢架用钻机顶入，顶入长度不小于钢管长度的90%。
小导管安设后，用塑胶泥封堵孔口及周围裂隙，当所有小导管安设完毕后，在a、b单元附近及工作面喷射混凝土。
6、小导管注浆：
水泥浆液水灰比：0.8:1（重量比）。
注浆压力：0.5-1mpa.
注浆顺序：先注1号小导管再注2号小导管最后注3号小导管。
所有注浆均自下而上进行，当一次注浆效果达不到设计终压可在较短时间内进行二次补注浆。
注浆过程要分析注浆情况，防止堵管、跑浆、漏浆。
并做好注浆记录。
注浆压力达到设计终压时刻结束注浆。
四、施工注意事项
1、开挖时不爆破，采用挖机配破碎器逐榀掘进，循环进尺为一榀格栅钢架，尽量减少对围岩的扰动，保证施工的绝对安全。
2、对前方地质情况进行超前地质预报，每次预报长度为85～100米，搭接长度为10米。
并施作超前物探、钻探检测线路前方、侧壁以及隧底地质情况，线路前方超前探孔采用φ75钻管，长度为30～50米，每次搭接5米，两侧壁及隧底每隔10米进行一次物探。
3、对地表显露煤洞竖井周围5米范围内进行封闭防水，具体为用脚手架搭设防雨棚，周围设截水沟，防止雨水流入采空区。
采空区浅埋段地表必须进行全范围封闭防水。
4、
5、为保证钢架稳定性，按三台阶临时仰拱法及时施作临时仰拱，上台阶钢架及时成环。
二衬及时跟进开挖面，二衬与开挖面距离保持在45m以内。
6、隧道预留沉降量应放大至50-60cm.
五、结语
通过本隧道现场施工情况说明：隧道穿过采空区时采用三层超前小导管等施工技术，能安全、优质、高效的通过煤层采空区不良地段，是隧道煤层采空区施工中一种有效的、安全的方法；三层超前小导管施工技术还可用于浅埋偏压软弱围岩隧道。
在今后的隧道施工中进行进一步探讨三层超前小导管施工技术，并在实践中不断研究，逐步完善和提高。
参考文献
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[3] 郭陕云.隧道施工技术方案及方法遴选要点［m］.隧道建设，2006（6）:523-527.
[4]李晓红等.公路隧道穿越采空区治理技术研究岩土力学
20056月第26卷第6期
[5]胡扬、李海等.真武山隧道穿越大型采空区的设计施工技术
公路交通技术 2002年12月第4期
作者简介：刘应安（1957-），男，江苏省南京市人，中铁大桥局。
本科，工程师。