導(dǎo)管注漿加固土體技術(shù)1.小導(dǎo)管注漿是淺埋暗挖隧道超前支護(hù)的一種措施。在軟弱、破碎地層中鑿孔后易塌孔，且施作超前錨桿比較困難或者結(jié)構(gòu)斷面較大時(shí)，應(yīng)采取超前小導(dǎo)管支護(hù)。超前小導(dǎo)管支護(hù)必須配合鋼拱架使用。在條件允許時(shí)，也可在地面進(jìn)行超前注漿加固;在有導(dǎo)洞時(shí)，也可在導(dǎo)洞內(nèi)對(duì)隧道周邊進(jìn)行徑向注漿加固。2.小導(dǎo)管注漿支護(hù)的一般設(shè)計(jì)如下：鋼管直徑30一50mm，鋼管長(zhǎng)3～5m，鋼管鉆設(shè)注漿孔間距為100-150mm，鋼管沿拱的環(huán)向布置間距為300-500mm，鋼管沿拱的環(huán)向外插角為50～150，小導(dǎo)管是受力桿件，因此兩排小導(dǎo)管在縱向應(yīng)有一定搭接長(zhǎng)度，鋼管沿隧道縱向的搭接長(zhǎng)度一般不小于1m..采用小導(dǎo)管加固時(shí)，為保證工作面穩(wěn)定和掘進(jìn)，應(yīng)確保小導(dǎo)管安裝位置正確和足夠的有效長(zhǎng)度，嚴(yán)格控制好小導(dǎo)管的鉆設(shè)角度。用作小導(dǎo)管的鋼管鉆有注漿孔，以便向土體進(jìn)行注漿加固，也有利于提高小導(dǎo)管自身剛度和強(qiáng)度。4.小導(dǎo)管注漿宜采用水泥漿或水泥砂漿。注漿施工應(yīng)根據(jù)土質(zhì)條件選擇注漿法：在砂卵石地層中宜采用滲入注漿法;在砂層中宜采用劈裂注漿法;在黏土層中宜采用劈裂或電動(dòng)硅化注漿法;在淤泥質(zhì)軟土層中宜采用高壓噴射注漿法。

但由于在軟弱破碎圍巖中，圍巖變形和支護(hù)之間的極限平衡隨著支護(hù)變形程度而變化，難以確定。另一方面由于軟弱破碎圍巖早期變行快，有可能造成較大變形和一定范圍的荷載，因此鋼拱架的設(shè)計(jì)可按照其單獨(dú)承受早期荷載來(lái)設(shè)計(jì)。根據(jù)設(shè)計(jì)、施工經(jīng)驗(yàn)、早起荷載的量值一般按照全部荷載的10—40%來(lái)考慮，用下式表示Q=u—?jiǎng)偣俺惺艿脑缙诤奢dq—圍巖荷載，按照荷載統(tǒng)計(jì)公式計(jì)算u—鋼拱架的荷載系數(shù)，一般為0.1—0.4（2）擬定鋼拱架尺寸后，進(jìn)行強(qiáng)度、剛度、性檢算。 常用的鋼拱架設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表（3）鋼拱架的截面高度應(yīng)與混凝土厚度相適應(yīng)，一般為16—20cm，且要有一定的保護(hù)層。鋼拱架通常是在初噴封面混凝土后架設(shè)的，初噴混凝土厚度4cm（4）為架設(shè)方便，每榀鋼拱架一般分為2—6節(jié)，并保證接頭剛度，節(jié)數(shù)應(yīng)與斷面大小及開(kāi)挖方法相適應(yīng)。每榀鋼拱架之間應(yīng)設(shè)置不小于直徑為22mm的縱向鋼拉桿。（5）當(dāng)圍巖變形量較小或只容許圍巖有小變形量時(shí)，鋼拱架可以設(shè)計(jì)為固定性。當(dāng)圍巖流動(dòng)性強(qiáng)、變形量大，且容許圍巖較大變形時(shí)，宜將拱架設(shè)計(jì)為可縮行，其可縮節(jié)點(diǎn)設(shè)置在拱頂節(jié)點(diǎn)處。工字鋼冷彎?rùn)C(jī)制作鋼拱架的架設(shè)要點(diǎn)（1）鋼拱架應(yīng)架設(shè)在橫向豎直平面內(nèi)，其垂直度容許誤差±2°。（2）鋼拱架的拱角應(yīng)，一般設(shè)有墊、縱向托梁、鎖腳錨桿等（3）鋼拱架的安設(shè)應(yīng)該在開(kāi)挖后的兩小時(shí)內(nèi)完成。（4）鋼拱架應(yīng)盡可能焊接，以增強(qiáng)其聯(lián)合支護(hù)效應(yīng)。（5）可縮性鋼拱架的可縮行性節(jié)點(diǎn)不宜過(guò)早混凝土，帶起收縮后，再補(bǔ)混凝土。（6）混凝土?xí)r，應(yīng)注意將鋼拱架與巖面之間的間隙密實(shí)。（7）混凝土應(yīng)分層分次完成，初期噴混凝土應(yīng)盡早完成，復(fù)噴混凝土應(yīng)在量測(cè)指導(dǎo)下進(jìn)行，以保證其適時(shí)、有效。

2超前注漿小導(dǎo)管技術(shù)方案的確定

由于本工程具有較淺的埋深、豐富的地下水，較為破碎的巖體，較差的圍巖自穩(wěn)能力，需要對(duì)其進(jìn)行保護(hù)，否則容易造成掌子面失穩(wěn)坍塌，因此為了確保隧道施工的和施工質(zhì)量，需要采取一定的加固措施來(lái)確保巖石開(kāi)挖的穩(wěn)定。在軟弱巖層施工的時(shí)候必須遵循快速的理念和“管超前、嚴(yán)注漿、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測(cè)”原則，對(duì)本工程的破碎帶使用超期注漿小導(dǎo)管技術(shù)方案進(jìn)行施工[2]。

3超前注漿小導(dǎo)管的加固機(jī)理

3.1梁支撐效應(yīng)

由于制造小導(dǎo)管是使用無(wú)縫鋼管材料，因此在施工小導(dǎo)管的時(shí)候，按照一定的角度將小導(dǎo)管的前端插入到開(kāi)挖斷面外深部圍巖，后端則是在鋼拱架上面進(jìn)行支撐，并焊接在鋼拱架上，在開(kāi)挖隧道之后可以對(duì)卸荷產(chǎn)生的部位松動(dòng)壓力進(jìn)行有效承受。