51城镇轨道工程15小导管和支护讲义

1、幸运讲市政，注重工法和系统学习的培训课程。幸运个人/ 335811040 / 3109265811K413044 小导管注浆加固技术p152 随堂 PPT 隧道预支护一、超期小导管施工概述 补充超前小导管施工是在软弱地层中沿着开挖轮廓线和加固轮廓线，安装型钢拱架，并按照一定的外插角打孔，之后用高压空气将孔内沙石吹出，将中、前部带有注浆孔的一端为尖靴状的无缝小导管，用钻机顶入孔内（也可直接向地层打入小导管），小导管末端架设在钢拱架上。用注浆设备向小导管内注入注浆材料（通常为水泥浆、水浆等），注浆材料便通过小导管的注浆孔注入到地层里，使注浆材料在软弱地层里向四周迅速扩散和固结，并使小导管和土体固结

2、在一起，起到加固地层的作用。二、适用条件与基本规定 p152（一）适用条件(1) 小导管注浆支护加固技术可作为暗挖隧道常用的支护措施和超前加固措施，能配套使用多种注浆材料，施工速度快，施工机具简单，工序交换容易。(2) 适用条件：在软弱、破碎地层中成孔或易塌孔，且施作超前锚杆比较，或者结构断面较大时，宜采取超前小导管注浆和超前预加固处理方法。（二）基本规定(1)小导管支护和超前加固必须配合钢拱架使用。用作小导管的浆加固。带有注浆孔，以便向土体进行注(2)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（主要指要好小导管的环向布设间距）和足够的有效长度，严格好小导管的安设角

3、度。1幸运讲市政，注重工法和系统学习的培训课程。幸运个人/ 335811040/ 310926581(3)在条件时，应配合地面超前注浆加固；有导洞时，可在导洞内对隧道周边进行径向注浆加固。三、技术要点 p152（一）施工流程 （补充，该流程不是唯一的，也有不钻孔直接将小导管打入地层的）施工准备（地质、注浆设计、现场试验、效果检查、确定施工方案；设备机具准备；材料准备；准备）喷射混凝土封闭掌子面测放孔位风枪（风钻机）钻孔高压风吹孔，清除孔内钻渣安设小导管连接管路，用水泥砂浆封堵注浆管与钻孔之间空隙注浆 挖（二）使用的主要施工机具及测量器具（补充）：（圆木楔包布填塞）开凿岩机、钻孔机（风钻机、）空

4、压机、拌和机、注浆泵、胶管、波美表等。（三）小导管布设(1)常用设计参数：直径 3050mm，长 35m，焊接或无缝；安设注浆孔间距2幸运讲市政，注重工法和系统学习的培训课程。幸运个人/ 335811040 / 310926581沿拱的环向外插角为 5o1 5o，小导管是沿隧道纵向的搭接长度一般不小于 1m。为 100150mm，沿拱的环向布置间距为 300500mm，受力杆件，因此两排小导管在纵向应有一定搭接长度，(2)导管安装前应将工作面封闭严密、牢固，（四）注浆材料干净，并测放出安设位置后方可施工。(1)应具备良好的可注性，固结体应具有一定强度、抗渗、稳定、耐久和收缩率小等特点，浆液须无

5、毒。口诀：强抗渗，小缩久稳。注浆材料可采用改性水浆、普通水泥单液浆、水泥一水双液浆、超细水泥等注浆材料。一般情况下改性水浆适用于砂类土，水泥浆和水泥砂浆适用于卵石地层。(2) 水泥浆或水泥砂浆主要成分为 P·O 42.5 级及以上的硅酸盐水泥、水泥砂浆；水4045oBé（读作波美度，表示溶液的比重），外加剂应视不同地层和注浆工艺进行选择。(3) 注浆材料的选用和配合比的确定应根据工程条件和经试验确定。（五）注浆工艺(1)注浆工艺应简单、方便、安全，应根据土质条件选择注浆工艺（法）。浓度应为(2)在砂卵石地层中宜采用渗入注浆法；在砂层中宜采用挤压、渗透注浆法；在黏土层中宜采用

6、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。(3)选择条件详见 1K413024 有关内容（p119 表 1K413024-1）。三、施工要点p153（一）加固范围(1)按设计要求，严格题勿选）。小导管的长度、开孔率、安设角度和方向（搭接长度、环向间距。但选择(2)小导管的尾部必须设置封堵孔，防止漏浆。（二）保证注浆效果(1)浆液必须配比准确，符合设计要求。(2)注浆时间和注浆应由试验确定，应严格注浆。一般条件下：改性水浆、水泥浆初压宜为 0. 10.3MPa，砂质土终压一般应不大于 0.5MPa，黏质土终压不应大于 0.7MPa。水一水泥浆初压宜为 0.31.OMPa，终压

7、宜为 1.21.5MPa。(3)注浆施工期应进行监测，监测项目通常有地（路）面隆起、水污染等，特别要采取必要措施防止注浆浆液溢出地面或超出注浆范围（封闭掌子面，注浆、注浆量问题：地面隆起或沉陷说明什么问题？）。隆起：注浆量和注浆不当。措施？严格+信息化施工沉降：说明加固效果不好。措施？小导管长度、注浆孔间距（开孔率）、环向布置间距、搭接长度、安设角度，3幸运讲市政，注重工法和系统学习的培训课程。幸运个人/ 335811040 / 310926581【案例 1K413044】1背景p153某供热管线暗挖隧道，长 3.2km，断面为 3.2m×2.8m，埋深 3.5m。隧道穿越砂土层和砂

8、砾层，除局部有浅层滞水外，无须降水。承包方 A 公司通过招标将穿越砂砾层段 468m 隧道开挖及支护分包给 B专业公司。 B 公司依据 A 公司的施工组织设计，进场后由工长向现场作业工。交代了施工做法后开始施施工中 B 公司在距工作竖井 48m 时，发现开挖面砂砾层有渗水且土质松散，有隐患。 B 公司立即向 A 公司汇报。经有关研究，决定采用小导管超前加固措施。 B 公司采用劈裂注浆法，根据以往经验确定注浆量和注浆员协助 B 公司研究解决，注浆过程中地面监测发现地表有隆起现象。随后 A 公司派有经验的专业人质量监督部门在工程施工前的例行检查时，发现 A 公司项目部工程资料中初期支护资料不全（没

9、有同步收集），部分资料保留在 B 公司2问题手中。(1)暗挖隧道开挖前的技术交底是否妥当？不妥，写出正确做法。(2)B 公司采用劈裂注浆法是否正确？如不正确，应采取什么方法？哪些浆液可供选用？(3)分析注浆过程中地表隆起的主要，给出防止地表隆起的正确做法。(4)说明A、B 公司在工程资料管理方面应改进之处。3参考(1)问题 1不妥当。正确作法：工程、分部工程和分项工程开工前，工程施工项目部技术应对承担施工的或分包方全体进行技术交底。技术交底资料应办理签字手续并归档。(2) 问题 2不正确。注浆施工应根据土质条件选择注浆法，在砂砾石地层中宜采用渗入注浆法，不宜采用劈裂注浆法；注浆浆液可选用水泥浆

10、或水泥砂浆。（查规范和基坑工程手册，未见提及注浆材料适用范围）(3) 问题 3由背景材料可见：注浆过程中地表隆起的主要是注浆量和注浆不当；防止地表隆起的正确做法：通过试验确定注浆量和注浆，（施工过程严格，并做到信息化施工，通过量测地表变形值，及时反馈，指导施工参数的调整(4)问题 4补充）。隧道、基坑类施工，严+信息化（A 公司项目部工程资料中初期支护资料不全，反映出 A 公司技术资料整理不及时；部分资料保留在B 公司手中，反映出 B 公司没有及时将全部资料移交 A 公司 补充）。A 公司作为总承包，应负责汇集有关施工技术资料，并应随施工进度及时整理；B 公司作为分包移交有关施工技术资料。应主

11、总承包A 公司对要求指出改进之处的问题，要先指出存在什么问题，再回答正确的做法，保证的完整性。问题：施工资料管理的规定您还记得吗？讲义 10竣工验收与备案4幸运讲市政，注重工法和系统学习的培训课程。幸运个人/ 335811040 / 3109265811K413045 喷锚暗挖法辅助工法施工技术要点P154辅助施工方法目前已经作为浅埋暗挖法施工的重要分支进行研究和应用。超前小导管注浆加固既是浅埋暗挖法的常规施工工序，同时也可作为浅埋暗挖法施工的一个重要辅助工法，除超前小导管注浆加固外，其他常用的辅助工法还有：(1)降低水位法；(2)地表锚杆或地表注浆加固； (3)冻结法固结地层；(4)管棚超前

12、支护。 p147 隧道外常用的支护与加固措施+超前小导管注浆一、降低水位法p148参见 1K413042 中三、（一）二、地表锚杆（管）p149参见 1K413042 中三、（二） 三、冻结法固结地层p149参见 1K413042 中三、（三）四、管棚施工技术p154（随堂资料：管棚施工图解）管棚超前支简称管棚法。（一）结构组成与适用条件1结构组成（整合内容）(1) 管棚是由和钢拱架组成，入土端制作成尖靴状或楔形。为防止隧道开挖引起的地表下沉和围岩松动，开挖掘进前沿开挖工作面的上半断面轮廓线，以较小的外插角，以一定的间距环向布设，向开挖面前方打入厚壁（或钢插板），末端支架在钢拱架上；之后向内或

13、周围土体注浆，利用本身的承载力以及被加固的管周的土体，来承载管棚上方的土和水，形成对开挖面前方围岩的预支护。管棚沿周边布设的长度及形状主要取决于地形、地层、地中或地面及周围方形、一字形及拱形等。物的状况，有帽形、管棚超前支护在地层中构筑的临时承载棚，为安全开挖预先增强了地层承载力，与小导管注浆法相对应，通常又称为大管棚超前支。(2)管棚中的身刚度和强度。应按照设计要求进行和开孔，管内应灌注水泥浆或水泥砂浆，以便提高自5幸运讲市政，注重工法和系统学习的培训课程。幸运个人/ 335811040 / 3109265812适用条件(1)适用于软弱地层和特殊地段，如极破碎岩体、体、砂土质地层、强膨胀性地

14、层、强流变性地层、裂隙发育岩体、断层破碎带、浅埋大偏压等围岩，并对地层变形有严格要求的工程。(2)通常，在下列施合应考虑采用管棚进行超前支护：1)穿越铁路修建工程； 铁2)穿越和地面结构物修建工程； 物3)修建大断面工程； 宽4) 隧道洞口段施工； 口5) 通过断层破碎带等特殊地层； 碎6) 特殊地段，如大跨度地铁车站、重要文物保护区、河底、海底的工程施工等。水口诀：口水宽，铁物碎。也可归纳为三大类记忆，周围环境敏感，容易变形变位，水下。（二）技术要点 1主要材料要求(1)管棚所用一般选用直径 70180mm，壁厚 48mm 的无缝。管节长度视工程具体情况而定，一般情况下短管棚采用的每节长小于

15、 lOm，长管棚采用的每节长大于 lOm，或可采用出厂长度。(2)水泥砂浆主要成分为 P·0 42.5 级及以上的硅酸盐水泥，水泥砂浆宜采用中砂或粗砂；外加剂应视不同地层选用；配合比应根据工程土质条件，经试验确定。2施工技术要点(1)施工工艺流程：测放孔位钻机就位水平钻孔压入注浆（向内或管周围土体）开挖。(2)管棚环向布设间距对防止上方土体坍落及松弛有很大影响，施工中须根据结构埋深、地层情况、周围结构物状况等选择合理间距。一般采用的间距为 2.02.5 倍的直径。纵向两组管棚搭接的长度应大于 3m。在铁路、公路正下方施工时，要采用刚度大的连续布设。（三）施工质量1钻孔精度要点(1)钻孔开始前应在管棚孔口位置埋置套管，把放在标准拱架上，测定钻孔孔位和钻机的中心，使两点一致。为了防止钻孔中心振动，应用 U 形螺栓与拱架稍加固定，以防止弯曲，并应每隔 5m（视情况可调整，一般为 26m）对正在钻进的钻孔及的弯曲及其趋势进行孔弯曲测定检查。(2)在松软地层或不均匀地层中钻进时，管棚应设定外插角，角度一般不宜大于 3o。避免管节下垂进入开挖面，应注意检测钻孔的偏斜度，发现偏斜度超出要求应及时纠正。6幸运讲市政，注重工法和系统学习的培训课程。幸运