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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。  开挖长度应小于超前小导管的支护长度，注浆采用止浆塞，并设置注浆管及排气管，排气管插入孔底5~10cm，排气管采用φ20塑料管。注浆结束标准为达到设计注浆量或设计终压。

3、钻孔

钻孔时一般采用风钻开孔，以设计的外插角向外钻孔，一般为3°～5°。锁脚锚管为俯角30°，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。

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1腔内回填体注浆腔内回填体注浆导管型号为φ423．5mm，注浆浆液选用双浆液，注浆过程详细参数如表1所示。2.2地表注浆由于坍方段位于F3断裂带，周围围岩极其破碎，由多种碎石结构和松软岩土构成，所以该断裂带几乎不具备任何承载力，受压就会发生形变。此外，地面覆盖黄土，偏压程度严重，为有效避免开挖过程中出现滑坡等事故，需对地表进行加固，加固方法为注浆。地表注浆导管为φ423．5mm无缝有孔型钢管，按照梅花型进行布置，必将选用双液浆，具体的注浆参数与上述腔内回填体注浆基本相同，具体内容见表1。2.3管棚超前支护在对该隧道进行二次开挖之前，需使用两种类型的钢管进行交错布局，钢管的类型为无缝和无缝有孔，从而完成长管棚超前支护。钻孔的仰角需控制在1°～3°之间，管棚之间的距离为30cm，管棚实际长度为30m，布局完成以后使用水泥砂浆进行充填。