4.1施工工藝流程

超前注漿小導管的施工過包括以下幾個方面：施工準備→鉆孔→清孔→小導管制作和安裝→制備漿液→注漿。

4.2材料和技術(shù)參數(shù)選擇

制作超前小導管使用的是具有42mm、3.5mm厚度、4.5m長度的熱軋無縫鋼管，沿著140度的拱頂范圍內(nèi)進行布置，環(huán)向間距和縱向間距分別控制40cm和3m左右，縱向相鄰兩排的水平投影搭接長度需要超過1m，外插角為5～15°進行交錯布置，每環(huán)小導管的數(shù)量控制在44根左右[4]。本工程的漿液使用的是具有較高凝結(jié)率、較大抗壓強度的水泥水玻璃雙漿液，按照1:1～1:1.06的水泥水玻璃比，壓漿的壓力控制在0.5～1MPa之間，并以設計的注漿量和設計注漿壓力雙重控制作為完成注漿施工的標準，在單孔正常進行注漿沒有出現(xiàn)滲漏的問題的時候，注漿終壓和注漿量都達到設計標準的時候，就可以將該孔的注漿施工結(jié)束，公式（1）是計算設計注漿量：V=πR2LNαβ（1）式中：漿液注漿量為V，漿液擴散半徑為R，注漿段長度為L，巖層空隙率為N，一般斷層破碎帶至為0.5，有效注漿系數(shù)為a，一般取0.3～0.9，漿液損耗系數(shù)為B，一般取為1.2～1.5。

巖體中平均斷裂面間距所確定的不穩(wěn)定巖塊寬度的1.5倍。我國《鐵路隧道噴錨構(gòu)筑法技術(shù)規(guī)范》規(guī)定，錨桿的間距不宜大于錨桿長度的1/2，以有利于相鄰錨桿共同作用。新奧法對錨桿布置的設計，從支護應使圍巖形成自承拱出發(fā)，錨桿間距規(guī)定為：硬巖的錨桿間距取1.5m；軟巖、破碎巖體和土砂質(zhì)地層的錨桿間距取1.0~0.8m；膨脹性地層的錨桿間距取1.0~0.8m。簡介鋼拱架是采用L、u、I字型鋼和鋼軌、鋼管等型鋼，加工成所需形狀，用整榀安裝或桿件拼裝方式加固地下工程的支護措施。在隧道初期支護用以防治軟弱圍巖隧道過大變形。尤其是圍巖條件差時，限于圍巖本身因素和現(xiàn)場施工條件，常導致徑向系統(tǒng)錨桿作用效果不明顯，且增加隧道建設成本、延長工期。
此時在初期支護中增設鋼拱架，可以迅速提供足夠的支護抗力，滿足初期支護所需的主要剛度，快速控制圍巖繼續(xù)松弛和塑性區(qū)繼續(xù)擴大；限制圍巖的過度變形，保證隧道支護結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定。(1)鋼拱架的整體剛度較大，可以提供較大的早期支護剛度；型鋼拱架較格柵鋼架能更早承載。(2)鋼拱架可以很好地與錨桿、鋼筋網(wǎng)、噴射混凝土相結(jié)合，構(gòu)成聯(lián)合支護，增強支護的有效性，且受力條件較好。尤以格柵鋼架結(jié)合 。(3)格柵鋼架采用鋼筋現(xiàn)場加工制作，技術(shù)難度和要求并不高；對隧道斷面變化適應性好。(4)鋼拱架的安裝架設方便。隧道初期支護中的鋼拱架在隧道開挖之后主要承受支護后方的圍巖壓力，由于洞內(nèi)工序的變化，鋼拱架截面上應力分布必然很復雜。
現(xiàn)場監(jiān)測選擇在工字鋼兩側(cè)翼緣布置鋼筋計，具體布置見圖1。通過現(xiàn)場量測，可得到工字鋼兩側(cè)翼緣的應力σｉN、σｏｕｔ，然后，可認為工字鋼橫截面上應力分布在σｉN、σｏｕｔ之間按線性分布，并假定鋼架處于彈性工作狀態(tài)且不考慮工字鋼腹板部位噴射混凝土受力，則根據(jù)材料力學相關(guān)理論可以計算出工字鋼的內(nèi)力，見公式。(1)式中，σｉN、σｏｕｔ為鋼拱架內(nèi)、外翼緣實測應力值；N、M為鋼拱架軸力和彎矩計算值；A和Ｉ分別為鋼拱架橫截面積和慣性矩；Ｗ為型鋼簡化截面抗彎模量。計算時，規(guī)定軸力受壓為負，受拉為正；彎矩以底部受拉為正。當鋼拱架翼緣應力狀態(tài)系數(shù)λ判斷級別高于內(nèi)力準則判斷級別時，可采用將內(nèi)力判斷級別提高一級作為判別狀態(tài)；
當翼緣應力狀態(tài)系數(shù)λ判斷級別低于內(nèi)力判斷級別時采取低判別狀態(tài)?？傊?，從整個橫斷面分析考慮，應以不利級別為本斷面級別。(1)鋼拱架垂直度允許誤差為±2°。(2)鋼拱架的拱腳應穩(wěn)定，一般有墊板、縱向托梁、鎖腳錨桿等。(3)鋼拱架的安設應在開挖后的2h內(nèi)完成。(4)鋼拱架應盡可能多地與錨桿露頭及鋼筋網(wǎng)焊接，以增強其聯(lián)合支護效應。(5)可縮性鋼拱架的可縮性節(jié)點，待其收縮合攏后，再補噴射混凝土。(6)噴射混凝土時，應注意將鋼拱架與巖面之間的間隙噴射密實。(7)噴射混凝土應分層分次噴射完成，初噴混凝土應盡早進行，復噴混凝土應在量測指導下進行。受蘋果公司新規(guī)定影響