隧道超前小导管支护施工质量缺陷及处理方法

隧道超前小导管支护施工质量缺陷及处理方法

钟家东

中铁十八局集团第五工程有限公司300451

摘要：目前在高铁、地铁等施工中往往需要开挖隧道，而隧道结构对于地质条件有着较高的要求，因此在大多数情况下需要在施工前进行地层改良。国内目前主流选择的地层改良方式便是超前小导管支护技术，其提供的超前支护作用，在隧道施工前可以有效改善地质结构，使施工地层满足隧道施工条件。目前，超前小导管支护技术作为一种隧道施工辅助措施得到了广泛的应用，但是当前其施工质量却往往存在缺陷，不能很好地完成地层改良工作。

关键词：隧道；超前小导管支护；施工质量缺陷

引言:

目前我国正大力发展公共交通事业来缓解人们的出行压力，而最具代表性的无疑是高铁以及各大城市纷纷开建的地铁系统。在这两类公共交通施工过程中，隧道结构都大量存在，而隧道结构的稳定与否也直接决定了工程的安全性。但是我国地质条件复杂，并非所有地层都适合隧道施工，而超前小导管支护技术作为一种地层改良技术，目前被大量运用于隧道施工，但于此同时也存在施工质量缺陷的问题。本文也将针对这个问题进行分析。

一、超前小导管支护技术施工原理

超前小导管支护技术，实际上就是在隧道主体施工之前，将许多金属小导管按照一定的角度排列打入即将施工的地层之中。之后，再以之前预埋好的小导管作为管道，使用注浆泵向地层中进行注浆操作[1]。这样浆液可以经由导管深入岩层缝隙，并在内部凝固，达到改善地层的目的。经过超前小导管支护的地层首先提升了防水性能，还通过导管角度的控制使得地层自身形成了一个拱体，小导管在其中又起到了锚体作用，提升了地层稳定性。

而超前小导管支护注浆对于地层的稳定作用，根据原地层状况的不同主要分为两种作用方式。第一种是原地层结构较为松散，孔隙较多，小导管将注浆浆液送入孔隙之中，就在地层中形成一定形状的凝结体，加强地层强度。第二种是当在原地层坚实致密的情况下，小导管打入原先紧实的地层，之后通过加压将浆液打入，浆液在原地层中挤出一条缝隙，形成脉状水泥浆脉[2]。而小导管在其中又起到了连结的作用，原地层进一步被压缩，挟持，提升了地层的自稳能力。

超前小导管支护技术可以显著提升地层性能，提高地层的自稳时间以及自稳能力，并有效减少地层形变的发生。这不仅加强了施工的安全性，也可以大大缩短隧道挖通所需的时间，大大提升了隧道施工效率，对于隧道施工有着极大的帮助。而且还具有设备简易，操作简单的优势，目前被广泛运用于隧道施工中。

二、超前小导管支护技术应用现状及质量缺陷问题分析

目前超前小导管支护技术作为一种地层改良技术被广泛运用于隧道施工之中，虽然这一技术拥有诸多优势，但是目前在施工过程中其施工质量却得不到保证，往往存在着许多施工质量缺陷。这也导致在隧道施工过程中存在安全隐患，施工人员的安全得不到保证。同时也会由于地层改良达不到设计标准而导致施工进度放缓，影响施工效率。

目前超前小导管支护技术在施工中比较容易存在质量缺陷，其主要是因为作为一类较为普遍且实用技术，国家没有出台相应的明确的施工标准，各企业在施工时也难免会出现施工质量的参差不齐。在新颁布的《铁道工程隧道施工技术指南》中，对于超前小导管支护施工参数只给出了一个参考范围，例如小导管的间距需要根据具体施工地层条件及工程需求确定，最好控制在300mm—500mm之间，对小导管长度的规定也是介于3.5m到5m之间。虽然规定给出这样的参考范围是希望施工方在施工时可以因地制宜，选用最合适的参数进行施工。但这也会造成标准参差不齐，有的施工方可能会在这种宽松的要求下出于成本考虑牺牲施工质量，造成施工质量缺陷。

除了缺乏明确的相关规定，各企业在施工时也缺乏完善的施工监察体系。在施工时不注意对施工细节把关，在打孔，注浆等容易出现差错的环节上也缺乏日常检查。对于出现的施工质量问题不能第一时间发现并解决，导致了后期施工质量缺陷的出现。而且施工单位在施工完毕后也没有进行相关质量的检测，例如对于小导管支护作用的评测以及对于地面沉降高度的控制，这也就导致目前超前小导管支护施工质量缺陷难以被发现，为日后施工增加了阻碍。

除了管理层面的因素，相关技术人员的专业知识水平不高也是导致超前小导管支护施工质量得不到保障的主要因素。正如前文提到的那样，目前国家在超前小导管支护施工领域的规范比较模糊，因此在设计阶段也就对设计人员的专业水准提出了较高的要求。但是目前设计人员却缺乏相关专业知识的学习，在设计时不能结合地层条件以及隧道工程施工特点进行有针对性的设计。设计通常只是在规定范围内选用经济利益较大的设计方案，这也违背了国家制定规定此类规范的初衷[3]。这也就造成了现阶段超前小导管支护施工并不能贴合施工实际，也很难达到预期效果，施工质量缺陷不可避免。

三、超前小导管支护技术施工改善措施分析

针对目前超前小导管支护施工中存在的施工质量缺陷问题，施工单位首先需要制定一个更加严格的施工规范。由于我国幅员辽阔，因此各地地层特点不一，国家难以制定通用的行业规范。所以，超前小导管支护施工从业企业就需要建立一个互通的数据网络，通过这个网络交流施工经验，之后根据不同的地层特点制定出相应的施工标准。这样不仅仅便于在施工时更好地对施工质量进行监督，也能在一定程度上提升超前小导管支护施工的针对性。

在有了更加科学具体的行业施工规范后，各个企业也需要加强对于施工过程的监察力度。超前小导所用钢管进场检验必须按批抽取试件作力学性能和工艺性能试验，其质量、品种和规格必须符合国家有关规定及设计要求。超前小导管注浆压力应符合设计要求，控制注浆压力及注浆量，同时浆液必须充满钢管及其周围的空隙。需要派专人随时关注施工进展。做好地质勘探，超前地质预报，并对容易出现差错的施工环节严加把控，例如打孔的深度，固定混凝土的用量以及注浆压力等等参数都需要严格按照标准执行。在检查中一旦发现问题要及时指出并改正，避免造成更大的影响。另外针对结合施工中出现的问题，监察人员也要随时与设计人员保持联系，以便随时调整施工方案。在施工完成后也要进行细致的检查工作，对于施工质量进行验收。确保地层强度性能达标，满足隧道施工要求。

另外超前小导管支护施工设计人员也要加强对于专业知识的学习，在设计前要充分考察当地的地层情况以及掌握施工标准。再结合两者进行针对性的设计，同时由于我国地质环境复杂，除了在设计导管排布时需要结合实际,在导管材料、注浆浆液选择时也要充分考虑环境因素找出最适宜的选择，充分做好超前小导管支护工作，保障施工质量，为日后的隧道施工打好基础[4]。

四、结束语

目前我国大力开展的高铁及地铁等公共交通建设中，隧道结构屡见不鲜。隧道施工中对于地层的要求也很苛刻，而超前小导管支护技术作为一种地层改良技术目前也被广泛运用于隧道施工中。但是目前超前小导管支护施工质量存在缺陷，相关企业需要加速制定行业规范，加强对于施工过程的监察，从业人员也需要提升专业水平，消除施工质量缺陷，更好地完成地层改良工作。

参考文献:

[1]李永红.隧道小导管注浆方法改进技术[J].大科技,2015(10).

[2]杜龙龙.探析暗挖隧道超前小导管施工技术要点[J].经营管理者,2016(13).

[3]杨祖建.超前小导管在隧道超前支护施工中的运用研究[J].黑龙江交通科技,2015(6):115-116.

[4]梁顺,杨克文.铁路隧道超前小导管支护参数研究[J].建筑工程技术与设计,2015(6).