超前小导管技术在隧道施工中的应用.pdf
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1、智 慧 交 通 新 业 态水上安全 2023 年 第12 期4作者简介:龙旭斌,男,本科,助理工程师,研究方向为水利水电工程施工。超前小导管技术在隧道施工中的应用龙旭斌(甘肃省水利水电工程局有限责任公司,兰州 730030)摘要:为提高超前小导管技术在隧道施工中的应用效果,本文主要分析超前小导管技术的特点,针对超前小导管技术实际应用过程中的常见不足,提出相应处理办法,希望本文的观点能够为相关工作者提供帮助。关键词:超前小导管;隧道施工;实际应用0 引言隧道工程包括城市隧道、水下隧道平以及山岭隧道三种,是交通设施的重要组成部分,但隧道施工需要在复杂的环境中进行,必须通过有效的支护技术保证施工现场
2、的安全。超前小导管技术能够通过小导管固定以及注浆加固为隧道施工提供符合工程需要的支护效果,但超前小导管技术在实际应用中却存在多种问题影响超前小导管技术的实际应用效果,施工单位在施工前必须全面掌握超前小导管技术的施工工艺,并针对施工期间的常见不足做出预防措施,才能够保证超前小导管技术在隧道施工中的支护效果。1 超前小导管技术概述超前小导管技术是应用于岩土工程中的一种支护技术,超前小导管在隧道施工中的实际应用效果图详见图 1。隧道施工多在山体、地下等环境中进行,若支护措施不能够满足工程施工需要,会导致塌方、变形等安全事故,超前小导管技术分为插管和注浆两部分,首先小导管除注浆作用外,随着小导管的不断
3、插入会形成蛇形或环形的支护管棚,能够起到超前支护的效果。其次隧道施工中不能因岩体、地质条件的问题而进行临时改线,此时若岩土松散且无粘连,会极大程度影响支护技术的应用效果,超前小导管技术在应用过程中会向岩体、土体注入浆料,能够有效改善其结构强度,进而形成拱形的岩土防护层。超前小导管技术通过其自身材料的强度以及对岩土结构强度的提升,能够有效保证隧道施工的安全,是当前岩土工程施工中极重要的一种支护技术1。图 1 超前小导管在隧道施工中的实际应用效果图2 隧道施工中应用超前小导管技术的优势2.1 施工简单超前小导管技术不同于岩土工程施工中的其他支护技术,岩土工程施工中大部分的支护技术都需要在挖掘之后进
4、行支护,因此对岩体、土质的要求极高,为保证隧道施工安全,若使用其他支护技术进行隧道施工,必须首先改善岩体、土质结构,才能够开展后续的挖掘、支护等施工步骤,因此相对于岩土工程施工中的其他支护技术,超前小导管技术的应用,只需检测岩土条件,确定插管孔位即可进行支护,使得超前小导管技术的应用十分简单。2.2 能够根据土质条件进行有效调整超前小导管技术最大的优势便是其能够根据岩土工程的实际情况进行针对性调整,以最大化支护效果。在实际的岩土工程施工中,随着岩体、地质情况的改智 慧 交 通 新 业 态Maritime Safety 水上安全5变,支护技术的实际效果也会发生变化,以超前管棚支护技术为例,其适用
5、于松散潮湿的岩体、不能自稳的地质条件中,但超前管棚支护技术施工时间长且更适用于软弱土质,且因其支护原理的影响,即使针对岩体软弱且不粘连的施工条件进行技术性调整,其支护效率和实际应用效果仍有限。超前小导管技术则不同,超前小导管技术的支护不是单一的强度支护或岩土加固支护,而是综合性的支护技术,通过对插管位置的调整,能够根据岩土条件的实际情况向其内部注入适量的浆料,在支护材料和浆料组成的综合性支护下,可以为隧道施工提供足够标准的支护强度2。3 超前小导管技术在隧道施工支护中应用的常见问题3.1 钢花管与拱架焊接不牢固超前小导管技术的支护强度由钢制材料及浆料两部分组成,钢花管在安装完毕后,除其作为后续
6、注浆工序的施工条件外,钢花管在岩土内还能够起到加筋作用,外部拱架也会提供一定程度的支护效果,且钢花管与拱架的焊接也是保证钢花管在注浆工序中能够固定在孔道内的关键工序,若钢花管与拱架的焊接不牢固,会直接影响超前小导管技术的整体支护效果。导致钢花管与拱架焊接不牢固的因素主要包括以下两点:1)钻孔深度不符合设计。钢花管的安装效果与钻孔深度有直接联系,若钻孔深度不符合设计标准便会导致钢花管与拱架的搭接效果不足,进而影响后续的焊接效果。2)焊接技术问题。焊接工作是以焊接工作人员为主要力量的施工过程,在此期间,若焊接工作人员的技术能力有限,便会出现漏焊、缺焊、焊点不均匀等问题,最终影响钢花管与拱架的焊接效
7、果3。3.2 堵管堵管问题是超前小导管技术应用过程中常发生的施工问题之一,当发生堵管问题时,浆料便会堆积在钢花管内部,此时仍在泵送浆料的设备便会使管道内部形成强大的反向作用力,最终使钢花管注浆口与泵送设备脱离,甚至造成泵送设备的损坏。3.3 支护变形支护变形问题常发生在注浆环节中。在超前小导管的注浆环节中,随着注浆工作的开展,岩土结构强度会产生变化,同时注浆过程中也会对钢花管形成反作用力,当作用力大于支护强度时,将会发生支护变形问题。导致支护变形问题的因素主要包括以下两点:1)钢材自身强度问题。钢制拱架的自身强度是超前小导管整体强度的重要组成部分,若在制作钢制拱架的过程汇总,钢材厚度不足或钢材
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