隧道超前小导管专项方案

隧道施工方案本工程为安徽省滁州市第四水厂引水隧道，本隧道为拱结构隧道。

隧道全长725m，隧道净空（宽×高）：2×2。

5m，该隧道为泥质粉砂岩夹砂质泥岩.隧道主要受大气降水和地表水渗入及附近河流渗流补给。

隧道区内地下水补给条件较差,地下水含量高.隧道涌水量大。

根据滁州地区环境水文化地质条件经验可知,该地地下水对混凝土结构在长期侵入水及干湿交替条件下均具弱腐蚀；对混凝土结构中的钢筋在干湿交替条件下具中腐蚀，长期侵水条件下具微腐蚀;对钢结构具微腐蚀。

场地无污染源,土中的易溶盐已基本溶于水中,土对建筑材料的评价同地下水的腐蚀性评价本隧道为Ⅱ类、III类围岩，地质条件较差，施工中以“弱爆破、少扰动、强支护、早封闭、适时衬砌”为原则，并根据围岩监测结果及时调整施工方案，确保施工安全，保证工程质量。

在施工过程中为保证安全，在进洞前根据现场情况,必须做好超前支护,并且做好引水、截水、排水和挡护设施，防止水害及山体滚石危及安全。

1、进洞前支护土石方开挖后的边坡须做好喷锚支护以及防止山体土石崩塌滚落到洞口造成车和人员的伤亡，洞口顶部必须浇筑挡土墙。

2、施工超前支护为防止石块塌方，必须用锚杆锚住石体，锚杆长度6—8米。

两排纵向与洞口边缘方向呈15°向外插入岩体，每隔300mm一根,两排错开，然后每间隔1米与洞口方向垂直插入岩体，施工要点如下：①选用425号普通硅酸盐水泥，细度模数大于2。

5的硬质洁净砂,粒径5～12mm的级配碎石，经化验合格的拌合用水。

喷射砼严格按设计配合比拌和,配合比及搅拌的均匀性每班检查不少于两次。

②喷射前,认真检查隧道断面尺寸，对欠挖部分及所有开裂、破碎、水溶崩解的破碎岩石进行清除和处理，清除浮石和墙角虚碴，并用高压水或风冲洗岩面。

③喷射机安装调试后先注水后通风，清通机筒及管路投料。

连续喂料,经常保持料斗内料满，料斗上设12mm孔径的筛网一道，避免超径骨料进入机内，造成堵管.喷射时，先注水（注意喷嘴要朝下，避免水流入输料管），后送风，然后上料,根据受喷面和喷出的拌和物情况调整注水量，以喷后易粘着，回弹小和表面呈湿润光泽为度。

超前小导管施工一、小导管施工方法超前小导管采用φ42无缝钢管，长度3.5m，布置于隧道拱部起拱线以上范围内，小道管环向间距为30cm，管身按梅花形布设泄浆孔，孔径6-8mm，间距20cm-30cm；小导管端部加工成尖头，掌子面钻孔或直接插打。

小导管施工应符合以下要求：1.前后两排小导管搭接长度不小于1.0m。

2.小导管采用钻孔布设时，钻孔深度大于导管长度，采用锤击或钻机顶入时，插入长度不小于管长的90%。

3.小导管注浆浆液配比必须经试验确定，注浆工艺简单，操作方便、安全，对环境无污染。

4.小导管注浆期间应定期对地下水取样化验检查，如有污染应采取有效技术措施。

5.注浆过程应有专人记录，完成后检验注浆效果，不合格者进行补注。

注浆达需要强度后方可进行开挖作业。

二、小导管注浆施工工艺浆液扩散半径0.3—0.5m；三、施工技术措施1.注浆管采用电钻钻孔插打或钻机顶入两种方式；土层较硬时采用电钻钻孔插管，松软时钻机顶入。

2.为防止孔口漏浆，用水泥药卷封堵注浆管与钻孔之间的空隙。

3.为防止注浆管堵塞，影响注浆效果，注浆前先清洗注浆管。

4.压浆管与超前注浆管之间采用方便接头，以便快速安拆。

5.注浆压力由小到大，从开始0MPa升到终止压力1.5MPa，稳压3min，流量计显示注浆量较小时，结束注浆。

6.注浆结束后，拆除注浆接头，迅速用水泥药卷封堵注浆管口，防止未凝固浆液外流。

7.注浆由两侧对称向中间进行，自下而上逐孔注浆，如有窜浆或跑浆时，间隔注浆，最后全部完成注浆。

四、注浆施工技术措施1.严格控制注浆配合比及凝胶时间，初选配合比后，用凝胶时间控制调整配合比，并测定凝结体的强度，选定最佳配合比。

2.严格控制注浆压力，终压必须达设计要求，保持稳压时间，保证浆液渗透范围。

3.注浆完成后要检验注浆效果。

在隧道开挖后可检查注浆固结体厚度，如达不到设计要求时，在注浆时调整注浆参数，改善注浆工艺。

4.注浆过程中，专人记录注浆情况，并根据实际情况调整注浆压力、进度，保证注浆效果。

隧道超前小导管作业指导书(总11页)-本页仅作为预览文档封面，使用时请删除本页-隧道超前小导管施工作业指导书编制：复核：审批：目录1 适用范围 ............................................... 错误!未定义书签。

2 作业准备 ............................................... 错误!未定义书签。

内业准备 ................................................ 错误!未定义书签。

外业准备 ................................................ 错误!未定义书签。

3 技术要求 ............................................... 错误!未定义书签。

4 施工程序及施工工艺 ..................................... 错误!未定义书签。

超前小导管施工程序 ...................................... 错误!未定义书签。

施工工艺 ................................................ 错误!未定义书签。

5 施工要求 ............................................... 错误!未定义书签。

施工要求 ................................................. 错误!未定义书签。

制作钢花管 .............................................. 错误!未定义书签。

小导管安装 .............................................. 错误!未定义书签。

超前小导管施工方案超前小导管管径选用φ42*3.5mm的热轧无缝钢管，长3.5m,外插角10°～15°，管壁每隔25cm交错钻眼，孔口100cm段不钻孔，眼孔直径6mm,采用水泥砂浆或水泥水玻璃浆液灌注，导管环向间距40mm，纵向2.0m一环。

1、超前小导管基本施工方法如下：⑴掌子面封闭：掌子面用C25喷射混凝土封闭。

⑵钻孔、插小导管：进行孔位测量放样，孔位测量做到位置准确，钻孔按放样进行，并设方向架控制钻孔方位，使孔位外插角度符合设计要求。

人工手持风枪一次钻孔完成。

⑶清孔：用高压风、水清洗，吹冲干净孔内砂尘及积水，所有钻孔完成均进行检验。

⑷装入钢管：用风镐将钢管推送入孔。

⑸注浆：注浆顺序由下向上进行，浆液用拌合机搅拌。

注浆浆液以水泥单液浆，其水灰比1∶1，注浆压力为0.5～1.5MPa，水泥标号525号普通硅酸盐水泥。

施工中根据现场试验确定合理的注浆参数。

2、超前小导管施工方法及施工工艺对于小或少水、充填物为块石、碎石、碎屑类松散体，则采用小导管注浆；在采用以上超前注浆和长管棚注浆加固地层的效果欠佳段采用小导管注浆补救。

永定一号隧道Ⅴ级围岩段采用φ42mm小导管超前支护，配合钢架使用，每2榀钢架打一环，环向间距40cm，每根长3.5m，纵向每2 m设置一环；Ⅴ级围岩双车道每环23根，单车道每环17根，沿隧道开挖轮廓线环向布置并向外倾斜，其倾斜角一般为10～15度左右；注浆压力为0.5～1.0MPa，纵向前后相邻排导管搭接水平投影长度不小于1.0m；注浆导管环向间距a=0.4m。

导管钻φ6mm注浆孔，间距25cm，呈梅花形布置，前端加工成锥形，尾部长度不小于100cm作为不钻孔的止浆段。

超前小导管施工工艺框图见下图超前小导管施工工艺框图为充分发挥机械效能，加快注浆进度，在小导管前安设分浆器，一次可注入3～5根小导管。

分浆器示意图工艺方法：⑴注浆参数设计：选定注浆浆液（水泥浆液，化学浆液），选取凝固时间，进行注浆配合比设计。

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、超前锚杆、超前大管棚3种施工方案对比
超前小导管、超前锚杆和超前大管棚是隧道施工中常用的三种方法，它们各有
特点，适用于不同的工程环境。

本文将对这三种施工方案进行详细比较，分析其优缺点，为工程实践提供参考。

1. 超前小导管
超前小导管是一种常见的隧道施工方法，通过在隧道掘进前方钻孔安装小导管，用以强化土体或岩体，防止塌方和地表沉陷。

这种方法适用于软弱地层和易塌方区域，可以提高隧道施工的安全性和效率。

然而，超前小导管施工周期长，工程成本较高，对地下水位和地质条件的要求也较高。

2. 超前锚杆
超前锚杆是另一种常用的隧道支护方法，通过在隧道掘进前方预先安装锚杆，
将隧道围岩和锚杆相连接，提高围岩的稳定性和承载能力。

超前锚杆适用于岩石较硬的地层，对地质条件和锚杆施工技术要求高，但相比超前小导管，施工周期较短，成本相对较低。

3. 超前大管棚
超前大管棚是一种新型的隧道支护方法，通过在隧道掘进前方安装大规模钻孔
管棚，形成临时支护结构，保护施工现场和隧道周边环境，减少地表沉陷和开挖过程中的风险。

超前大管棚适用于复杂地质条件和重要道路或铁路隧道，能够提高施工效率和安全性，但对施工技术和材料要求高，成本也较高。

综合比较三种施工方案，可以看出，超前小导管适用于软弱地层和易塌方区域，安全性高但成本较高；超前锚杆适用于岩石较硬地层，成本相对较低但技术要求高；超前大管棚适用于复杂地质条件和重要隧道，效果好但成本较高。

在实际施工中，应根据工程要求、地质条件和预算等因素综合考虑，选择最适合的施工方案。

小溪隧道出口超前支护管棚改超前小导管施工方案隧道工程中的超前施工是指在进口端隧道穿越完成之前，提前进行一个或者多个地质不稳定段的处理和支护施工。

小溪隧道出口超前支护管棚改超前小导管施工方案如下：一、工程概况小溪隧道位于市区域内，总长为1000米，采用明挖法施工。

隧道出口处存在地质不稳定的问题，需要进行超前支护施工，以确保隧道的稳定和安全。

二、地质勘察在隧道出口段进行了详细的地质勘察，包括地质构造、地层、水文地质等情况的调查，以了解隧道出口段的地质条件和存在的问题。

根据勘察结果,出口段主要存在以下问题：1.出口段地质构造复杂，存在节理和断层。

2.地层岩性较松散，存在倾倒和滑坡的风险。

3.出口段存在地下水的渗流，增加地质灾害的可能性。

三、超前支护方案根据地质勘察结果和出口段的特点，制定了超前支护方案，具体包括以下措施：1. 预应力锚杆：在超前段隧道出口处进行预应力锚杆的施工，以增强岩体的稳定性和承载力。

根据地质构造和岩性特点，预应力锚杆的间距为2米，采用直径32mm的钢锚杆，锚固长度为8米。

2.支护管棚：在超前段进行支护管棚的施工，以保证施工过程中的安全和顺利进行。

支护管棚采用U型钢支撑和喷射混凝土的结合方式，U型钢支撑的间距为1米。

支护管棚的高度为2米，宽度为4米。

3.排水系统：针对出口段地下水的渗流情况，设置了排水系统，以降低地下水位和减少地质灾害的风险。

排水系统包括水平排水管和垂直排水井，水平排水管位于支护管棚的顶部，垂直排水井位于管棚的两侧。

四、施工方案根据超前支护方案制定了具体的施工方案，包括施工工序和施工措施：1.施工工序(1)准备工作：搭建施工场地，布置施工设备和材料。

(2)预应力锚杆施工：钻孔、锚杆的安装和锚固。

(3)支护管棚施工：挖掘管棚的开挖，U型钢支撑的安装，喷射混凝土的浇筑。

(4)排水系统施工：布置水平排水管和垂直排水井，安装排水设备。

2.施工措施(1)严密监测：在整个施工过程中，设置监测点对地表沉降、地下水位、支护结构的变形进行监测。

超前小导管施工方案超前小导管管径选用φ42*3.5mm的热轧无缝钢管，长3.5m,外插角10°～15°，管壁每隔25cm交错钻眼，孔口100cm段不钻孔，眼孔直径6mm,采用水泥砂浆或水泥水玻璃浆液灌注，导管环向间距40mm，纵向2.0m一环。

1、超前小导管基本施工方法如下：⑴掌子面封闭：掌子面用C25喷射混凝土封闭。

⑵钻孔、插小导管：进行孔位测量放样，孔位测量做到位置准确，钻孔按放样进行，并设方向架控制钻孔方位，使孔位外插角度符合设计要求。

人工手持风枪一次钻孔完成。

⑶清孔：用高压风、水清洗，吹冲干净孔内砂尘及积水，所有钻孔完成均进行检验。

⑷装入钢管：用风镐将钢管推送入孔。

⑸注浆：注浆顺序由下向上进行，浆液用拌合机搅拌。

注浆浆液以水泥单液浆，其水灰比1∶1，注浆压力为0.5～1.5MPa，水泥标号525号普通硅酸盐水泥。

施工中根据现场试验确定合理的注浆参数。

2、超前小导管施工方法及施工工艺对于小或少水、充填物为块石、碎石、碎屑类松散体，则采用小导管注浆；在采用以上超前注浆和长管棚注浆加固地层的效果欠佳段采用小导管注浆补救。

永定一号隧道Ⅴ级围岩段采用φ42mm小导管超前支护，配合钢架使用，每2榀钢架打一环，环向间距40cm，每根长3.5m，纵向每2 m 设置一环；Ⅴ级围岩双车道每环23根，单车道每环17根，沿隧道开挖轮廓线环向布置并向外倾斜，其倾斜角一般为10～15度左右；注浆压力为0.5～1.0MPa ，纵向前后相邻排导管搭接水平投影长度不小于1.0m ；注浆导管环向间距a=0.4m 。

导管钻φ6mm 注浆孔，间距25cm ，呈梅花形布置，前端加工成锥形，尾部长度不小于100cm 作为不钻孔的止浆段。

超前小导管施工工艺框图见下图准备工作机具准备及检修制作小导管封闭工作面安设小导管钻孔联结管路及密封孔口压水检查达到要求?注浆压力流量达到要求?结束拌浆否否是是超前小导管施工工艺框图为充分发挥机械效能，加快注浆进度，在小导管前安设分浆器，一次可注入3～5根小导管。

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。

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。

超前小导管支护要点摘要：一、超前小导管支护的原理二、超前小导管支护的操作方法三、超前小导管支护的技术要求四、超前小导管支护的注意事项正文：一、超前小导管支护的原理超前小导管支护是一种在软弱及破碎岩层施工中对松散岩层起到加固作用的辅助施工方法。

通过注浆，超前小导管能够改变围岩状况及稳定性，使得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，从而大幅度改善围岩松散破碎状况。

二、超前小导管支护的操作方法1.小导管注浆是浅埋暗挖隧道支护的一种措施。

在条件允许时，可在地面进行超前注浆加固；在有导洞时，也可在导洞内对隧道周边进行径向注浆加固。

2.小导管的钻孔、安设应符合下列要求：（1）小导管的安设应采用引孔顶入法。

（2）钻孔方向应顺直。

（3）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。

（4）采用吹管法清孔。

（5）在孔口端用沾有氯化钠溶液的棉球擦拭，然后将小导管插入孔内，垂直插入，并用钢筋箍紧，确保小导管安装位置正确和足够的有效长度。

3.采用小导管加固时，为保证工作面稳定和掘进安全，应确保小导管安装位置正确和足够的有效长度，严格控制好小导管的钻设角度。

4.小导管注浆宜采用水泥浆或水泥砂浆。

浆液必须充满例借及周围空隙，注浆量和注浆压力应由试验确定。

为保证灌浆质量防止漏浆，小导管的尾部需设置封堵孔。

三、超前小导管支护的技术要求1.钢管直径30-50mm，钢管长3-5m，钢管钻设注浆孔间距为100-150mm，钢管沿拱的环向布置间距为300-500mm，钢管沿拱的环向外插角为10-15°。

2.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。

四、超前小导管支护的注意事项1.在进行超前小导管支护时，应确保工作面封闭严密牢固，清理干净，并测放出钻设位置后方可施工。

2.小导管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。