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施工技术砂卵石地层超前小导管施工技术钟显辉中信建设有限责任公司摘要：超前小导管注浆作为施工防塌限沉的辅助手段，用于隧道前方土体的预支护。
暗挖过程中超前小导管的注浆效果,直接影响施工安全。
因此对典型地层超前小导管注浆施工技术优化创新具有十分重要的意义。
关键词：砂卵石地层；超前小导管施工技术；优化设计1优化小导管设计参数如设计超前小导管外径42mm ，长度2.5m ，环向间距1m 三根，纵向步距1.0m 。
设计格栅间距500mm ，格栅宽度175mm ，格栅高度320mm 。
打入小导管时，小导管穿过刚架设的格栅中间，下端导管紧靠已喷格栅主筋，导管前端不得低于下榀待架格栅上层主筋。
其理想施工状态下外插角及搭接长度可求得。
图1理想状态下小导管施工外插角度及搭接情况示意图α＝arctg （（格栅高度+导管直径）/（2*格栅间距-格栅宽度-导管直径））＝arctg （351/823）＝23°l ＝L·cosα-纵向步距＝2.5×cos23-1＝1080m 导管外插角最小23°，搭接长度最长1080mm 。
受到施工中加工误差、格栅截面内”8”筋、连接板、围岩情况影响，小导管外插角角度一般控制在不大于30°范围内。
小导管注浆要求在注浆终压0.35MPa （采用气动注浆泵）情况下浆液扩散半径为0.15m ，小导管长2.5m 时注浆固结土体形成的承载壳厚度不够，导致隔榀开挖时承载壳下方土体未固结易坍塌，且卵石地层顶入2.5m 小导管困难。
为了控制施工成本，保证施工的安全，充分发挥小导管的作用。
将小导管长度改为2.0m,纵向步距改为0.5m ，以保证每一榀小导管注浆固结土体的搭接,以达到不塌方目的。
2小导管加工及打入方式的选择2.1小导管加工小导管采用Ф42×3.25焊接钢管加工成花管，以便注浆。
小导管前端加工成10cm 长圆锥状，以便插打，并防止浆液前冲。
超前小导管注浆施工工艺及方法1.施工工艺超前小导管施工工艺流程见图。
超前小导管施工工艺流程图2.施工方法⑴小导管结构小导管前端加工成锥形，以便插打，并防止浆液前冲。
小导管中间部位钻φ10mm的注浆孔，注浆孔呈梅花形布置(防止注浆出现死角)，间距为15mm，尾部1m范围内不钻孔以防漏浆，末端焊直径为6mm的环形箍筋，以防打设小导管时端部开裂，影响注浆管联接。
⑵小导管布置超前注浆小导管采用热轧无缝钢管，钢管长度为 4.5m(5.0m)；纵向水平搭接长度为1.0（1.5）m，外插角为10°，环向间距40cm。
⑶钻孔先将小导管的孔位用红漆标出，钻孔的方向垂直于开挖面，仰角10°～15°。
采用风枪或凿岩台车成孔。
钻孔钻进避免钻杆摆动，保证孔位顺直。
钻至设计孔深之后，用吹管将碎渣吹出，避免塌孔。
⑷顶管在钻孔内插入钢花管，在管尾后段30cm处，将麻丝缠绕在管壁上呈纺锥状，并用胶带缠紧。
开动钻机，利用钻机的冲击力将钢花管顶入围岩中，钢管顶进长度不小于90%管长。
⑸固定顶管至设计孔深后，将孔口用水泥-水玻璃胶泥将钢花管与孔壁之间的缝隙封堵。
孔口露出喷射混凝土面15cm，安装钢拱架后与拱架焊接在一期。
⑹压水管路连接完成后进行压水试验，检查管路及工作面有无渗漏现象。
⑺小导管注浆小导管注浆使用不低于42.5强度的水泥。
小导管注浆施工工艺流程见图。
小导管注浆施工工艺流程图③注浆量为了获得良好的固结效果，必须注入足够的浆液量，确保一定的有效扩散范围。
注浆范围按开挖轮廓线外0.3～0.5m设计并且浆液在地层中均匀扩散。
③注浆压力注浆压力为0.5～1.0Mpa，施工中根据施工现场试验确定较合理的注浆参数。
④止浆盘由于采用低压加固注浆，止浆盘为5～10cm厚喷射混凝土封闭，防止跑浆。
⑤注浆注意事项注浆前检查注浆泵、管路及接头牢固程度，防止浆液冲出伤人。
注浆时密切监视压力变化，发现异常及时处理。
注浆时注意防止串浆和跑浆，若发生串浆和跑浆要停止注浆，分析原因随时解决。
超前小导管注浆技术作者：陈军来源：《城市建设理论研究》2013年第12期中图分类号：U455 文献标识码：A 文章编号：【摘要】超前小导管加固技术，是一种常用的隧道施工辅助稳定措施。
主要用于自稳时间段的软弱破碎带、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。
是浅埋暗挖隧道支护的一种措施。
1.小导管注浆加固土体技术超前小导管注浆是沿隧道开挖轮廓线向外将管壁带孔的小导管打入地层内，并以一定的压力向管内注浆液。
它既能将坑道内周围岩体预先加固及堵住围岩裂隙水，又能起到超前预支护的作用。
如图（一）所示。
这种方法施工简单，且注浆时间短。
但由于注浆压力不高，一般为0.5~1.0Mpa，所以加固地层范围较小。
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。
超前小导管支护必须配合钢拱架使用。
在条件允许时，也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。
适用于自稳时间短的砂层。
砂卵石层、断层破碎带、软弱围岩浅埋地段或处理塌方等地段。
小导管注浆是浅埋暗挖隧道支护的一种措施。
2.施工准备2.1注浆材料的选择，注浆材料应根据地质条件及涌水情况确定。
2.1.1在断层破碎带及砂卵石等强渗透地层中，应采用料源广且价格便宜的注浆材料。
2.1.2断层泥带，注浆材料宜优先选用水玻璃类和木胺类浆液。
2.1.3中、细、粉砂层、细小裂隙层及断层泥地段等弱渗透地层中，宜选用渗透性好、低毒及遇水膨胀的化学浆液，如聚氨酯类。
2.1.4对于不透水的粘土层，宜采用高压劈裂注浆。
2.2注浆材料的配合比注浆材料的配合比应根据地形情况和胶凝时间要求，并经过实验要求而定，一般地：2.2.1采用水泥浆液时，水灰比可采用0.8:1~2:1，需缩短凝结时间，则可加入氯盐，三乙醇胺速凝剂。
2.2.2采用水泥~水玻璃浆液时，水泥浆的水灰比可用0.8：1~1.5:1，水玻璃浓度为25°~40°Be，水泥浆与水玻璃的体积比宜为1:1~1:0.3。
卵石地层浅埋暗挖超前小导管施工工法卵石地层浅埋暗挖超前小导管施工工法一、前言随着城市化进程的推进，地下管线的建设变得越来越重要。
然而，在卵石地层中进行管线施工却一直是一项具有挑战性的工作。
为了解决这一问题，研发出了卵石地层浅埋暗挖超前小导管施工工法，该工法有效解决了传统施工方法在卵石地层中困难重重的问题。
二、工法特点卵石地层浅埋暗挖超前小导管施工工法的特点如下：1. 替代传统的开挖方法：该工法通过推进式开挖，避免了传统开挖方法中需要大幅度凿岩、爆破或使用大型机械设备的问题。
2. 高效快速：采用超前推进作业，在开挖的同时进行管道的铺设，从而大幅度缩短了施工周期。
3. 保护环境：该工法减少了对环境的破坏，不会引起地面塌陷和环境污染。
4. 减少人力成本：工法采用机械化开挖和铺设，减少了人工成本。
5. 施工精度高：采用高精度测量仪器和设备，确保了管道的准确铺设。
三、适应范围卵石地层浅埋暗挖超前小导管施工工法适用于以下场景：1. 卵石地层：适用于具有卵石地质条件的地区，例如山区或石质地层。
2. 浅埋管道：适用于管道埋深较浅的情况，例如城市道路、排水管道等。
四、工艺原理该工法的工艺原理主要有两个方面：1. 推进式开挖原理：采用推进式开挖的方法，通过渐进取土方式实现管道的开挖，避免了传统开挖中的困难和问题。
2. 超前铺设原理：在开挖过程中，采用超前推进的方式进行管道的铺设，使得开挖和铺设同时进行，提高了施工效率。
五、施工工艺卵石地层浅埋暗挖超前小导管施工工法的具体施工过程如下：1. 基础准备：根据设计要求和勘测数据，确定施工的起点和终点，并进行现场的准备工作，例如清理现场、搭建支撑结构等。
2. 推进开挖：使用足够强度和稳定性的推进机械设备，在洞壁上分层推进，同时进行渐进式取土。
3. 导管铺设：在推进开挖过程中，采用超前推进的方式进行管道的铺设，确保管道的准确布置和对接。
4. 后续工序：管道铺设完成后，进行后续工序，例如接口处理、密封处理、测量校验等。
砂卵石地层浅埋暗挖法快速施工技术摘要：本文从工程实例出发，结合工程中诸多风险因素，针对实际施工过程提出了砂卵石地层浅埋快速暗挖法的施工原则，并对施工工艺进行介绍，以期对相关工程进展有所贡献。
关键词：隧道；砂卵石；浅埋暗挖法；施工技术中图分类号：tu74文献标识码：a 文章编号：1工程实例1.1工程概况某市地铁二号线二期土建工程第11#标段施工中，对其中部分区间采用浅埋暗挖法施工，暗挖隧道工程左右线大于4.4km，其中超过95%以上穿越了砂卵石地层，且需穿越大型立交桥等一级风险源。
1.2工程水文与地质条件1.2.1水文条件。
对工程勘测所得的水文资料分析显示，地下水主要有上层承压水、潜水、上层滞水，详见下表1。
表1 地下水分布特征1.2.2地质条件。
以工程水文地质勘测资料为依据分析发现，隧道所在地层为第四纪沉积层，区间隧道顶板位置主要在卵石圆砾层的中部和下部，砾石呈亚圆形且具有较好级配，圆砾含量约为10%，细砂含量约为30%，卵石粒径一般为2~4cm，部分卵石粒径＞9cm，其中砂岩和辉绿岩为砾石的主要成分，属于v~vi级的围岩。
区间隧道边墙所穿越岩土层下部主要成分为中细砂层、卵石圆砾层；岩土层上部为粉土、粉质粘土，中粗砂层和卵石圆砾层，两者均为v~vi 级的围岩。
隧道底板位置主要在饱和的卵石圆砾层中间部位，局部为粉土层、中细砂层、粉质粘土层，也属于v~vi级的围岩。
利用实验室颗粒筛分试验发现，隧道所穿越的地层主要为卵石-圆砾层，大部分粒径在20~70mm之间，其中最大粒径约为150mm，含砂率在12%~30%之间，内摩擦角平均值约为35°，n值为28~50，在整个施工过程中，卵石最大粒径为250mm。
2砂卵石地层区间隧道浅埋暗挖法施工原则与施工技术2.1施工原则在区间隧道施工中，应严格遵循浅埋暗挖法中“管超前、短开挖、强支护、早封闭、勤测量”的施工原则展开开挖与支护工作，笔者基于在砂卵石地层中出现的施工困难状况，从工程实践出发，提出了砂卵石地层中的施工原则：2.1.1早封面：在注浆小导管打设作业前，为保证工作面的稳定性应事先敷设薄的混凝土层，从而使打设小导管时产生震动导致工作面坍塌的情况得以避免。
2.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。
砂卵石地层浅埋暗挖隧道近桥桩施工注浆加固技术—-—-即砂卵石地层浅埋暗挖法快速施工技术参考文献References[1］黄树炉. 砂卵石地层浅埋暗挖隧道近桥桩施工注浆加固技术研究［D]。
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超前小导管注浆施工方案一、施工目标和要求1.安全要求：确保施工期间的人员安全，避免事故和伤害的发生。
必须配备专业合格的施工人员，并提供相应的安全防护设施。
2.质量要求：保证注浆材料的质量，确保注浆的均匀性和强度。
3.环保要求：施工过程中要注意防止环境污染，合理利用资源。
4.进度要求：按照合同约定的时间完成施工任务。
二、施工准备工作1.确定施工方案：根据隧道的地质情况、设计要求和实际施工条件，确定超前小导管注浆施工方案。
2.配置施工设备：必须配备合适的超前小导管和注浆设备。
3.安排施工人员：根据施工任务的复杂性和工期要求，合理安排施工人员并提供相应的培训。
4.准备施工材料：购买和配送超前小导管和注浆材料。
三、施工流程和方法1.导管安装：根据设计要求和地质情况，在隧道掘进的前方适当位置设置小导管，导管的长度根据注浆深度和地质条件确定。
导管的安装必须平整牢固，以确保注浆材料可以均匀地注入围岩中。
2.注浆施工：选择适当的注浆材料，根据施工图纸和设计要求，在导管内注入注浆材料，注浆的压力和流量需要根据隧道的地质条件和设计要求进行调整。
注浆施工过程中需要加强与掘进工作的协调，确保注浆进度和掘进进度相匹配。
3.注浆质量检验：在注浆施工完成后，采集注浆样品进行质量检测，主要包括注浆材料的固化时间、强度和均匀性等指标。
4.施工记录和总结：及时记录施工过程中的工作量、质量和安全等情况，并进行总结和评估，为今后的施工提供参考。
四、施工中的安全措施1.施工人员必须佩戴安全帽、防护眼镜、防护服等个人防护装备。
2.施工现场需要设置安全警示标志，并严禁非施工人员进入施工区域。
3.注浆设备和导管必须经过严格的检查和试运行，确保设备的正常工作。
4.协调掘进工作和注浆工作，合理安排施工顺序，确保施工过程的连续性。
5.定期对施工设备进行维修和保养，确保设备的正常运行。
五、施工后的总结和评估1.对施工过程进行总结和评估，分析施工中的问题和不足之处，并提出改进措施。
超前小导管在软弱围岩地层中的应用摘要:结合北京轻轨浅埋暗挖工程,介绍小导管注浆技术在软弱围岩地层中的应用及施工方法关键词:暗挖;超前支护;注浆加固1 前言随着我国经济的迅速发展，基础建设投资不断增加。
近几年来，城市隧道建设不断增加，由于土地利用上的限制以及保护文物和环境等问题，隧道施工难度随之增加。
矿山法是城市隧道施工最常用的施工方法之一，地下地质结构多种多样，隧道施工客观上存在着许多不可预见的风险。
矿山法施工主要的风险来自掌子面的塌方、流沙等，为了保证掌子面在开挖过程中土体不会塌方或产生流沙，开挖前需对前方土体采取超前支护、注浆加固等辅助措施。
超前小导管注浆加固地层技术，是通过沿隧道开挖轮廓线外纵向向前倾斜安设注浆管，并注入浆液，达到超前加固围岩和止水的目的，同时小导管还可起到超前管棚预支护作用。
该技术是区间穿越软弱、松散围岩施工中常采取的辅助技术措施。
超前小导管施工只是对开挖掌子面局部土层进行加固，开挖土层不宜长时间暴露，应坚持施工开挖原则。
对于隧道周围有重大危险源的，应根据实际情况选择其他加固措施。
2 工程概况北京地铁四号线工程起自南四环北侧马家楼，向北沿马家堡西路、菜市口大街、宣武门内大街、西单北大街、西四南大街、西四北大街、新街口南大街至新街口，由新街口向西，沿西直门内大街、西直门外大街至首都体育馆后转向北，沿中关村大街至清华门，之后向西进入颐和园路，经圆明园、颐和园，终至龙背村，线路全长28.14km。
全线采用矿山法施工，隧道穿越粉细砂层、中粗砂层、卵石圆砾层等多种复杂地层，全线采用在隧道拱部打设小导管超前注浆加固等辅助技术措施，3小导管施工设计参数3．1小导管一般采用ф32～ф40的焊接钢管或无缝钢管制作，长度1.5m～3m。
3．2超前小导管沿拱部120度或180度范围内布设，环向间300-400 mm，两排小导管纵向水平投影搭接长度不宜小于1m。
4工艺流程(见图2)5施工方法5.1封闭掌子面喷射混凝土封闭掌子面，喷射混凝土厚度为50-100mm5.2超前小导管制作应根据设计要求选用小导管，先把钢管截成需要的长度，在管壁钻孔间距为100-150mm，孔径6-8mm的花眼，梅花状布置。
小导管注浆土体加固的技术要求小导管注浆是喷锚暗挖遂道超前支护的一种措施。
采用这种措施的地层,一般都很软弱或松散，如不采取措施，开挖时工作面极易坍塌。
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（在条件允许时，也可在地面进行超前注浆加固；在有导洞时,也可在导洞后对遂道周边进行径向注浆加固）。
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。
用作小导管的钢管钻有注浆孔,以便向土体进行注浆加固，也利于提高小导管自身钢度和强度，参与受力.小导管注浆支护的一般设计如下:钢管直径40～50mm，钢管长3～5m，钢管钻设注孔间距为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50~150,钢管沿遂道纵向的搭接长度为1m.小导管注浆宜采用水泥浆或水泥砂浆。
浆液必须充满钢管及周围空隙，注浆量和注浆压力由试验确定。
注浆施工中，在砂卵石地层中宜采用渗入注浆法；在砂层中宜采用劈裂注浆法；在黏土层中宜采用劈裂或电动硅化注浆法；在淤泥质软土层中宜采用高压喷射注浆法.注浆材料应具备：良好的可注性；固结后有强度、抗渗、稳定、耐久和收缩小；无毒。
注浆工艺简单、方便、安全等性能。
注浆材料的选用和配比的确定应根据工程条件,经试验确定。
注浆施工期应监测地下水是否污染,应该防止注浆浆液溢出地面或超出注浆范围。
1、喷锚暗挖法喷锚暗挖法包括全断面法、台阶法、台阶分部法、上下导洞法、单侧壁导洞法、双侧壁导洞法、漏斗棚架法、蘑菇法等.用新奥法原理施工的常用方法致分为：全断面法、台价法、分部开挖法三大类及若干变化方案。
○，1全断面法就是将全部设计断面一次开挖成型，再修筑衬砌。
一般适用于Ⅴ~Ⅵ类围岩,并配有钻孔台车和高效率运装机械的石质遂道。
开挖工作面较大,钻爆效率较高。
错误!台阶开挖法是全断面法的变化方案，是将设计断面分上半部断面和下半部断面二次开挖成型；或采用上弧形导洞超前开挖和中核开挖及下部开挖。
