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超前小导管介绍

超前小导管是隧道工程掘进施工过程中的一种工艺方法，主要用于自稳时间短的软弱破碎带、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。

超前小导管支护原理

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。

关于土体技术介绍

1 小导管注浆是浅埋暗挖隧道支护的一种措施。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。

2 小导管注浆支护的一般测如下：钢管直径40 - 50mm 钢管长 3 - 5m ，钢管钻设注浆孔间距为 100 - 150 mm ，钢管沿拱的环向布置间距为 300 - 500 mm ．钢管沿拱的环向外插角为 5°一 15° ，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 .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．

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。用作小导管的钢管钻有注浆孔，以便向土体进行注浆加固，也有利于提高小导管自身刚度和强度。

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。

超前小导管作用和施工工艺

小导管注浆技术施工简单、工具简单、施工空间小，而且，在遇到底层变化的情况下，还可以根据实际情况对施工方案进行调整，超前小导管的适用性很强，在施工中使用，可以很好的节约成本，因此，在隧道施工中得到了较为广泛的应用。

通常，超前小导管的处理范围在6米左右，其壁厚约为5毫米，直径通常为42毫米。通过小导管将较为破碎的围岩进行固结是一种很不错的方法，这样可以使围岩形成一个整体，再继续进行下个施工步骤就可以顺利进行了。在开挖过程中，为了确保掌子面不会出现塌方、流沙等情况，就需要对前方的土体进行超前支护、注浆固定等等一些辅助措施，而超前小导管注浆技术就是一种很好的选择，通过岩隧道开挖轮廓线外纵向向前倾斜，安设注浆管，然后再注入浆液，从而更好的固定围岩，达到止水的目的，同时，小导管还可起到支护的作用。

超前小导管的工作原理是在隧道掘进面前方预先安装钢管和注浆材料，通过注浆使得钢管和周围岩体形成一个整体，增强岩体的稳定性和承载能力，以此来避免地层失稳、坍塌、塌方等事故的发生。具体而言，超前小导管通过预先钻孔安装导管，然后通过导管向掘进面前方注入支撑材料，如水泥浆、水泥砂浆等，来加固掘进面前方的岩体。注浆后，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，使得围岩松散破碎状况得到大幅度改善，从而提高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。

同时，超前小导管注浆还能起到止水的作用，通过在隧道工作面的拱上部一定范围内将小导管以一定角度打入地层中，并通过注浆泵施加的压力使浆液沿着小导管渗透扩散至地层的空隙中，填充空隙，起到止水的作用，并在工作面的周围形成一个地层自承拱，提高土体的自稳能力与自稳时间。此外，超前小导管注浆还能改变围岩的力学性能，提高其力学参数，从而控制地层松弛变形。