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隧道超前小导管施工工艺及注浆量的计算 徐 召 龙 摘 要：介绍了隧道施工中超前小导管注浆的设计参数和施工工艺流程，并对注浆量的计算方法进行了探讨，以推广超 前小导管注浆措施在隧道施工中的应用。 关键词：隧道，超前支护，注浆量 中图分类号： J’754．3 文献标识码：A 超前小导管注浆作为隧道施工中常用的辅助措施在隧道施 在孔 口设置止浆塞。 工中得到了越来越广泛的应用。超前小导管是沿开挖轮廓线以 注浆方式可根据围岩类别、地质条件、机械设备及注浆孔的 稍大的外插角向开挖面前方安插小钢管形成对前方围岩的预支 深度选用前进式、后退式或全孔式。先注内圈孔，后注外圈孔；先 护，使开挖、装渣、出渣、衬砌等作业在提前形成的围岩支护圈下 注无水孔，后注有水孔；从拱顶按顺序对称向下进行。 进行，从而提高施工的安全度，保证各项工作安全进行。这种超 单根小导管的浆液注入量可按下式估算： 前支护的柔性较大，整体刚度较小，主要适用于围岩应力较小、地 浆液扩散半径 R： 下水较少、岩体软弱破碎、开挖工作面有可能坍塌的隧道施工中。 R=(0．6～0．7)L0。 如砂土质地层、弱膨胀性地层、流变性地层等。 式中：L0——导管中心间距 ，rD_，取 L0=0．30或0．4o。 超前小导管一般采用直径 42mm～50mm，壁厚 3mm～ 单根导管注浆量 Q： ● - 5mm的钢管，长度3m～6ITI，管壁每隔10aTl～20aTl交错钻眼， Q= R In。 眼孔直径6Im ～8mm。布置在拱部或拱部和边墙的局部 ，环向 式中：R——浆液扩散半径 ，rn； 间距20aTl～50aTl，外插角 10。～30。，注水泥浆或水泥水玻璃双 z——导管长度，ITI，取4．50m； 液浆。在现场施工中，超前小导管一般和钢拱架支撑配合使用， — — 围岩空隙率，％。 并从钢拱架腹部穿过 ，尾部焊接在钢拱架上 ，前端呈尖锥形状。 注浆量 Q： 纵向两排的水平投影应有不小于1ITI的搭接长度。 Q=Ann(1+J9)。 超前小导管注浆前，先对小导管布设位置两侧 1m～2ITI范 式中：懈 (1+J9)——填充率，粘土质地层取 20％～4o％，砂质地 围内喷射厚度为 5aTl～10aTl的混凝土，起止浆作用，防止刚注 层取40％～60％，砂砾质岩层取 6o％；断层 入的浆液流出。然后沿开挖轮廓线向前以一定的角度，打设管壁 破碎带取5％。一般破碎岩层取 1％一2％，火 带小孔的小导管，并以一定的压力向管内压注胶结作用的浆液， 成岩类取小于1％； 浆液扩散到岩体的空隙当中，凝固后就形成整体，使岩体得到加 A——注浆范围岩层体积，m3； 固，形成一定厚度的加固圈。同时由于注浆填充了裂隙，阻隔了 ，l——围岩空隙率，％； 地下水向坑道渗流的通道，因此还能起到一定的堵水、防水作用。 n——浆液充填系数 ，一般在0．7～0．9之间； 小导管注浆施工工艺流程见图1。 卢一 注浆材料损耗系数，通常取 0．1左右。 对于一般破碎岩层：