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什么是超前小导管注浆
1超前小导管是稳定开挖工作面的一种非常有效的辅助施工方法。在软弱及破碎岩层施工中,超前小导管对松散岩层起到加固作用,注浆后增强了松散、软弱围岩的稳定性,有利于完成开挖后与完成初期支护时间内围岩的稳定,不至于围岩失稳破坏直至坍塌。
2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。
3通过超前小导管注浆能改变围岩状况及稳定性,浆液注入软弱、松散地层或含水破碎围岩裂隙后,能与之紧密接触并凝固。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,形成一个新结构,强度大,防水性能良好的固结体,使得围岩松散破碎状况得到大幅度改善。
管棚施工的过程中需要用到管棚与超前小导管,而且很多人并不知道这两者之间的区别,下面就为您讲解一下管棚和小导管的几点区别:
1、管棚施工是利用钢拱架与沿开挖轮廓线,以较小的外插角,向开挖面前方打入钢管或钢插板构成的棚架来形成对开挖面前方围岩的预支护,是利用钢管或钢插板作为纵向预支撑、钢拱架作为横向环形支撑,构成纵、横向整体刚度较大的支护系统,阻止和限制围岩变形,提前承受早期围岩压力。
而超前小导管注浆是在开挖前,先用喷射混凝土将开挖面和3m-6m范围内的隧道封闭,然后沿隧道周边向前方围岩内打入带孔小导管,并通过小导管向围岩压注起胶结作用的浆液,待浆液硬化后,坑道周围岩体就形成了有一定厚度的加固圈,从而保护开挖作业。
超前锚杆和超前小钢管是沿开挖轮廓线,以稍大的外插角,向开挖面前方安装锚杆或小钢管,形成对开挖面前方围岩的预锚固,在提前形成的围岩锚固圈的保护下进行施工作用。
2、超前小导管的处理范围一般也就6米左右,小导管为壁厚5mm的钢管,直径一般为42mm。是通过小导管浆将掌子面前方的较为破碎的围岩进行固结的一种方法,使围岩形成一个整体后再进行下一步工序。
质量要求
1主控项目
(1)超前小导管所用的钢管原材料进场检验应符合现行标准的要求;
(2)超前小导管所用钢管的品种、级别、规格和数量必须符合设计要求;
(3)超前小导管与支撑结构的连接应符合设计要求;
(4)超前小导管的纵向搭接长度应符合设计要求。
2一般项目
(1)超前小导管施工允许误差:外插角2
孔距(mm)±50
孔深(mm)+50,0
(2)注浆浆液强度和配合比应符合设计要求,且浆液应充满钢管及周围的缝隙;
(3)导管采用钻孔施工时,其孔眼深度应大于导管长度;采用捶击或钻机顶入时,其顶入长度不应小于管长的90%;
(4)导管安装前应将工作面封闭严密、牢固、清理干净,并测放出钻设位置后方可施工。
超前小导管注浆加钢支撑是隧道工程辅助开挖的一种施工工艺,简称小管棚施工工艺。该工艺特别适用于自稳时间较短的砂层、砂卵(砾)石层、小断层带、软弱围岩带、浅埋地段、地下水较多的较弱破碎围岩地段。小管棚施工工艺相对于大管棚施工工艺比较,具有相对简单便捷、经济实效。一般隧道进、出口端往往属于地质围岩类别低、自稳性差、开挖面渗水多的情况,因此超前小导管加钢支撑辅助开挖的进洞施工工艺被普遍采用。
但在实践施工中普遍存在对小导管注浆的作用认识不清、对其工艺流程中的操作把关不严、对注浆量的控制不当等情况,造成实际注浆止水效果不明显、围岩固结不佳、计量注浆量远大于实际注浆量等问题。现将本人在工程施工中积累的部分经验和推导出来的公式供大家探讨。
一小导管注浆的分类
注浆顺序由下向上进行,浆液可用拌合机拌制,水泥浆水灰比为1.5:1,1:1.0,0.8:1三个等级,浆液由稀到浓逐级变换,即先注稀浆,然后逐步变浓直到0.8:1为止,考虑到注浆后需尽快开挖,注浆宜用普通水泥或早强水泥,拌浆时可按试验室要求适量掺加减水剂,注浆压力控制在0.5~1Mpa之间。
(1)注浆量计算
例:超前小导管注浆浆液扩散半径暂按0.18m计,空隙率暂按2.5%,浆液填充系数暂按0.9,注浆材料耗损系数按1.1计。
V=πr2Lαβηr
-r扩散半径
-L注浆加固长度
-α围岩空隙率
-β渗透系数
-η损耗系数
V=3.14*(0.18)^2*3.5*0.025*0.9*1.1=0.01m
(2)按下图所示以**区间为例,每打设一排3.5m超前小导管可开挖支护2m隧道。
质量要求
1主控项目
(1)超前小导管所用的钢管原材料进场检验应符合现行标准的要求;
(2)超前小导管所用钢管的品种、级别、规格和数量必须符合设计要求;
(3)超前小导管与支撑结构的连接应符合设计要求;
(4)超前小导管的纵向搭接长度应符合设计要求。
2一般项目
(1)超前小导管施工允许误差:外插角2
孔距(mm)±50
孔深(mm)+50,0
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