小导管注浆是浅埋暗挖隧道超前支护的一种措施?隧道工程超前小导管 _生活百科

超前小导管注浆支护是在隧道开挖前，沿洞周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，洞周周围岩体就形成了有一定厚度的加固圈，通过压密、固结，达到加固和堵水作用的一种支护形式。它在地质条件较差的隧道施工中为安全进洞及坍塌处理创造了良好的施工条件。
超前注浆小导管用热轧无缝钢管加工制成，直径 42mm，壁厚 4mm，长度为 4. 5m 。小导管管壁钻注浆孔，孔径为 8mm，孔间距 10cm，呈梅花形布置，尾部 30cm 不钻注浆孔作为止浆段。施工时，小导管打入地层后应对地层进行注浆，注浆材料采用纯水泥浆( W/C = 1. 0)，注浆压力 0. 5 ～ 1. 0MPa; 如围岩裂隙较不发育，整体性较好，可采用水泥砂浆( W/C = 0. 5 ～ 0. 8)，以填充导管孔，注浆水泥强度为 42. 5 。隧道超前小导管支护横断面图如图 1 所示。

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【小导管注浆是浅埋暗挖隧道超前支护的一种措施?隧道工程超前小导管】隧道模型的距离尺寸，根据隧道围岩相互作用力的情况选取。结合已有的经验隧道两侧取洞口的 3 倍距离，下边界到隧道底部距离也为洞口的 3 倍，上边界取到自由面。边界条件的选取对隧道围岩受力的影响非常大，依据岩体之间的相互作用关系，岩体左右两侧、下部及前后两侧取垂直于各面的约束，上部是自由面不存在约束。超前小导管注浆作用的区域看做整体加固区考虑。围岩和超前小导管加固区采用固体单元模拟，锚杆采用杆单元模拟，钢拱架采用梁单元模拟。模型计算只考虑在初始地应力的作用下，不考虑构造应力场及地下水等作用。

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由图 2 ～图 4 可看出，第一步开挖后，洞室上部土体颗粒在自重作用下向两侧滑移，在右侧部位产生的最大横向位移值 2. 8mm，左侧最大位移值－ 2. 8mm 。隧道开挖到砂卵石层( 第十步) 时，由于砂卵石整体强度和粘聚力比较小，横向位移逐渐增大。隧道完全开挖后，围岩在砂卵石层最厚部位的隧道拱顶两侧一定范围内横向位移较大。由于隧道开挖造成卸载作用，第一步开挖后在砂卵石层厚度最大处的围岩急剧产生较大的垂向位移。第二步开挖后该处围岩位移变化不大并趋于稳定。模拟分析结果表明，第 I 中工况和第 II 中工况下的围岩位移变化规律基本一致，横向位移较小，垂向位移较大。
通过以上结论说明了超前小导管在控制隧道围岩应力、减小塑性区方面发挥了重大作用，为隧道围岩的稳定性和防止隧道塌方提供了安全保障。