刍论小导管注浆技术在隧道工程中应用

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1、刍论小导管注浆技术在隧道工程中应用　　摘要：本文以北京南水北调某工程施工为例，探讨了小导管注浆技术的应用过程，并分析了其应用效果，旨在加强业者对小导管注浆技术的掌握。关键词：小导管；注浆；隧道工程；应用中图分类号：K826.16文献标识码：A文章编号：1、工程概况北京市南干渠工程施工第二合同段，桩号为中1+200～中2+612.04，中线导线全长1412.04m，双线长2824.08m。本标段输水管线内底高程29.678～39.442m，现状地面高程48.963～55.663m，平均埋深17.753m，起点里程中1+200～中1+900

2、主要穿越地层为卵石层，中1+900～中2+400主要穿越地层为砾石层和卵石层，自中2+400～标段终点中2+612.04主要穿越地层为砾石层。2、超前小导管注浆7由于暗涵全部结构均位于大兴灌渠下方，工程区所在北京地区属华北底层分区，场区内均被第四系全新统冲洪积层覆盖，其沉积物主要为永定河冲洪积物。底层岩性以厚层砂土、卵砾石层为主，向东过渡为粘性土、粉土与砂土、卵砾石相互沉积层。暗涵穿越的地层以卵石为主，局部地段还夹有粉细砂透镜体，围岩结构松散，不易成洞型，施工扰动很大，为了保证开挖时土体的稳定，增强周边土体的密实性，减小土体的渗透系数，

3、有效地控制暗涵的拱顶下沉和洞体收敛，必须进行超前小导管预注浆加固地层。2.1超前小导管制作小导管采用ΦΦ25无缝钢管，外径32mm，长度为1.7m，壁厚3.5mm。导管头部为25°～30°锥体，另一端焊上铁箍。端头花管自头部0.5m以下钻孔沿管壁间隔100mm交叉钻Φ8mm的孔，呈梅花型布设。2.2超前小导管注浆试验试验准备:(1)技术准备，编制注浆试验专项方案，确定几种理论工艺及注浆参数;(2)依据各种注浆地层的土质情况进行同条件注浆试验，通过现场试验，确定注浆浆液配比、注浆压力、注浆量、凝结时间、上升强度等工艺参数，选择最优参数;(

4、3)现场准备，注浆试验在3#施工竖井与主洞同一地层进行，试验在3#竖井中部开挖面进行;(4)设备准备，双液注浆泵、砂浆泵、压力表、内径Φ25mm注浆小导管。注浆方式及孔位布设:注浆试验采用竖井中部开挖面注浆形式，采用超前小导管注浆，小导管采用Φ25mm(内径)无缝钢管，长1.7m，垂直开挖面打入，外露20cm，小导管端部为25°～30°锥体，头部0.5m以下每隔10cm交叉钻Φ8mm的出浆孔。7超前小导管注浆：浆液为改性水玻璃浆，在竖井开挖面排设3个注浆孔，孔间距横向1m。注浆管排设后采用C25喷射混凝土封面，避免注浆过程中浆液从管口喷

5、出。注浆主要设备:注浆机具采用国产SYB60/5型双液注浆泵，注浆孔采用成孔。注浆施工:(1)安设导管，导管内径Φ25mm共3根，导管口封堵牢固，避免注浆过程中从管口喷出;(2)造设止浆墙，竖井中部开挖面喷射C25混凝土为止浆墙封面，喷混凝土厚度10cm;(3)注浆作业，改性水玻璃浆液配制如表2所列，根据试验注浆显示，超前小导管注浆扩散半径42cm，单管最大注浆量为235L。试验注浆结果分析:(1)根据试验结果，改性水玻璃混合液pH≤3时，浆液状态稳定，但在空气中凝结时间很长。(2)由试验结果看，A液和B液混合后，浆液状态受搅拌速度、均

6、匀程度等因素的影响，产生了pH值在3.0以上的不同情况。因此，在施工过程中，浆液搅拌的均匀性要控制，从而提高超前注浆质量。(3)A液与B液配合比在2.3∶1～2.6∶1(体积比)之间时，混合液pH在3.0～3.5之间，在空气中凝结时间较长，具有良好的可注性，从试验看固结效果较好。(4)A液与B液配合比大于2.6∶1时(体积比)，混合液pH值达到或大于3，溶液中絮状物急剧增加，空气中凝结时间迅速缩短，出现闪凝现象。2.3超前小导管设计7暗涵正洞初支施工中浆液配合比参数参照注浆试验进行，施工中可根据具体情况调整注浆参数。超前小导管沿暗涵正洞

7、开挖轮廓线拱部180°布置，每榀打设，外插角15°～20°，环向间距300mm。小导管的安设可采用引孔或直接顶入方式，安设步骤如下:(1)用YT－28风钻或煤油钻引孔，或用风管将砂石吹出成孔，孔径大于小导管直接10～20mm，孔深以小导管长度确定;(2)插入导管，如插入困难，可用带顶进管套的风钻顶入;(3)用风管将管内砂石吹出或用掏钩将砂石掏出;(4)小导管尾缠棉纱，使小导管与钻孔固定密贴，并用棉纱将孔口临时堵塞;(5)为防止注浆过程中出现工作面漏浆，小导管安设后必须对周围一定范围的工作面进行喷射混凝土封闭，喷射厚度视地质情况，以5cm

8、为宜。2.4超前注浆材料及参数7本工程超前小导管注浆通常采用改性水玻璃浆液或水泥—水玻璃双浆液。注改性水玻璃浆液注浆压力控制在0.1～0.3MPa，水泥—水玻璃浆液注浆终压3MPa。5超前小导管注浆施工超前