超前小導(dǎo)管，是隧道工程掘進(jìn)施工過(guò)程中的一種工藝方法，主要用于自穩(wěn)時(shí)間短的軟弱破碎帶、淺埋段、洞口偏壓段、砂層段、砂卵石段、斷層破碎帶等地段的預(yù)支護(hù)。

   從施工效果可以看出,超前小導(dǎo)管具有初期支護(hù)效果明顯、施工性好、安全性高等優(yōu)點(diǎn)。超前錨桿應(yīng)用的部位是以預(yù)料發(fā)生坍塌的圍巖為對(duì)象。超前錨桿的作用主要是限制圍巖的變形,并在圍巖內(nèi)形成一個(gè)承載圈,錨桿與圍巖共同作用,承受山巖壓力,從而達(dá)到維護(hù)圍巖穩(wěn)定的目的。從施工的實(shí)際效果可以看出,超前錨桿確實(shí)具有阻止圍巖發(fā)生較大變形的能力。根據(jù)量測(cè)結(jié)果分析,超前小導(dǎo)管的部位與未進(jìn)行超前小導(dǎo)管施工的部位相比較,其山巖壓力減少70%左右。在施工中,既要考慮圍巖隨時(shí)間的變化,也要考慮隨著掌子面的推進(jìn)與地層傾斜產(chǎn)生后荷載現(xiàn)象。由于施工中采用了加強(qiáng)支護(hù)緊跟掌子面的措施,盡管圍巖自穩(wěn)能力差,且層理向洞內(nèi)傾斜,有可能增加圍巖的荷載,但在隧洞量測(cè)開始日期,掌子面開挖及初期支護(hù)已完成20m左右,相當(dāng)于隧洞上部直徑的8倍。由于應(yīng)力釋放已基本結(jié)束,故作用在臨時(shí)支護(hù)上的荷載也已穩(wěn)定。超前小導(dǎo)管是在應(yīng)力重分布前打入的,小導(dǎo)管的約束作用向圍巖提供了一個(gè)反力,從而保持和加強(qiáng)了圍巖的自穩(wěn)能力。在開挖過(guò)程中,通過(guò)超前小導(dǎo)管的錨固力和小導(dǎo)管體所具良好的抗拉、抗剪性能,增大了巖層結(jié)構(gòu)面的摩擦,加強(qiáng)了圍巖的穩(wěn)定,從而有效地控制了層理間的滑動(dòng)破壞,保證了施工安全。超前小導(dǎo)管是在應(yīng)力重分布前打入的,小導(dǎo)管的約束作用向圍巖提供了一個(gè)反力,從而保持和加強(qiáng)了圍巖的自穩(wěn)能力。在開挖過(guò)程中,過(guò)超前小導(dǎo)管的錨固力和小導(dǎo)管體所具良好的抗拉、抗剪性能,增大了巖層結(jié)構(gòu)面的摩擦,加強(qiáng)了圍巖的穩(wěn)定,從而有效地控制了層理間的滑動(dòng)破壞,保證了施工安全。

綜上所述,超前小導(dǎo)管實(shí)際上是在開挖前對(duì)圍巖施加 徑向力,與徑向錨桿一起作用,在圍巖內(nèi)部形成一個(gè)比較完整的承載體,從而保持圍巖的穩(wěn)定。它比在開挖之后再進(jìn)行錨桿施工更為合理。因超前小導(dǎo)管直接承受由于隧洞開挖而引起的圍巖應(yīng)力重分布,是主動(dòng)地約束。而開挖之后打入的錨桿主要是承受圍巖的松弛應(yīng)力,則是被動(dòng)地承受。這一點(diǎn)兩者是完全不同的。超前小導(dǎo)管在施工時(shí)的關(guān)鍵問(wèn)題在于小導(dǎo)管的傾角和注漿壓力。角度太大易造成材料的浪費(fèi);角度太小達(dá)不到利用桿體的抗拉、 抗剪能力,不能增加巖層間的摩擦,只是利用小導(dǎo)管的抗彎性能承受過(guò)大的松弛荷載,極易造成圍巖的失穩(wěn)而滑塌。合適的角度是將小導(dǎo)管錨固到爆破松弛圈以外30 D(D為小導(dǎo)管直徑),這樣就能夠保證小導(dǎo)管的錨固長(zhǎng)度。注漿壓力小,地層未得到加固,小導(dǎo)管只相當(dāng)于超前錨桿。如果不注漿則危險(xiǎn)更大。所以,在應(yīng)用小導(dǎo)管的部位,必須加強(qiáng)施工質(zhì)量控制,防止出現(xiàn)意外事故。此外,及時(shí)地進(jìn)行鋼格柵拱架及噴混凝土支護(hù)也是一個(gè)重要的環(huán)節(jié),這樣,就可以進(jìn)一步縮短圍巖處于單軸或二軸應(yīng)力狀態(tài)的時(shí)間,達(dá)到安全施工的目的。