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大管棚、小导管、锚杆注浆量计算公式

1、大管棚单液注浆量

（1）注浆材料及配合比：注浆浆液采用水泥浆，水泥采用P.O.42.5普通硅酸盐水泥，浆液水灰比为0.8:1～1:1。

（2）注浆压力：2.0～3.0MPa 。

（3）浆液扩散半径：不小于0.5m

（4）单根钢管注浆量Q ：

22Q r L R L ππηαβ=+

式中：r 为钢管半径；L 为钢管总长度；R 为浆液扩散半径；η为地层孔隙率，Ⅳ、Ⅴ级围岩取3%～5%，Ⅲ级围岩取2%～3%，软岩取1%～2%，堆积体取12%，在洞口段均按堆积体孔隙率计算；α为浆液有效填充率，取0.9；β为浆液损耗系数，取1.15。

2、小导管单液注浆量

()2

20.6~0.7Q r L s L πηπη==???? 式中：r 为考虑注浆范围相互重叠原则后的浆液扩散半径，()0.6~0.7r s =；s 为小导管的中心间距；L 为小导管的有效长度；η为地层孔隙率，Ⅳ、Ⅴ级围岩取3%～5%，Ⅲ级围岩取2%～3%，软岩取1%～2%，堆积体取12%。

3、锚杆注浆量

()2

2Q LD π=Φ 式中，Φ为锚孔孔径，锚孔孔径与锚杆直径之差应在6～12mm 之间，最好为7～8mm ；L 为锚孔深度；D 为设计锚杆的注浆直径范围，根据地层情况一般取1～5倍的钻孔直径。

注浆量计算

注浆量计算小导管注浆单管浆液扩散半径一般为0. 5 m～ 1. 0 m。这与深孔超前围幕注浆的扩散半径2 m～ 4 m ( 管径7 5 mm ～ 110 mm、注浆压力为 1. 5M Pa～ 4M Pa ) 有明显区别, 故《隧道施工规范》中的注浆量计算公式(如下) 不能作为小导管注浆量的估算公式。 Q 1= PR 2×H ×G×A×B, 式中:Q 1 ——注浆量,m 3; R ——扩散半径,m; H ——注浆管有效长度,m; G ——岩体空隙率, %; A ——注浆系数, 0. 7～ 0. 9; B ——浆液损耗系数, 1. 1～ 1. 4。据实际验证, 以下计算公式相对符合实际单孔注浆量。 Q 2= PR 2×L ×G= P×[ (0. 6～ 0. 7) ×S ]2×L ×G 式中:Q 2 ——注浆量,m 3; S ——小导管中心距离,m; L ——小导管有效长度,m; R ——考虑到注浆范围相互重叠的原则, 扩散半径取(0. 6～ 0. 7) ×S ,m;

G ——岩体空隙率, %; 类3 %～ 5 % , à 类硬岩3 %～ 5 % , ? 类硬岩2 %～ 3 % , 软岩1 %～ 2 %。实际施工中因钻孔偏差或钻眼内的地质原因, 注浆液窜浆或跑浆经常出现, 每个注浆管内的注浆量很不均匀, 因此理论单眼注浆量尚不能作为单孔注浆的一个控制指标, 应以整排小导管的理论推算总量作为控制指标。故按整排小导管上下各0. 5 m ～ 1 m 范围的岩土体内均已注浆填充考虑, 应以下列公式估算注浆总量。 Q 3= (P×H?360) ×[ (R + t) 2- (R - t) 2 ]×G×L , 式中:Q 3 ——注浆量,m 3; H ——拱部小导管布设范围相对于圆心的角度; R ——小导管位置相对于圆心的半径; t ——浆液扩散半径, 0. 5 m～ 1 m; L ——小导管有效长度,m; G ——岩体孔隙率, %; 类3 %～ 5 % , à 类硬岩3 %～ 5 %、软岩2 %～ 3 % , ? 类硬岩2 %～ 3 % , 软岩1 %～ 2 %。按此理可推算同一断面上单排或多排小导管的注浆总量。

岩溶注浆工程量计算

前言岩溶地质现象一直是人们研究的对象，对其的发育过程及形态特征已经有深刻的认识，路基中的岩溶一直是路基长期稳定的重大隐患，文章对路基岩溶病害的常见类型和注浆加固治理方法进行了分析。 1 路基岩溶病害常见类型主要包括以下几种情况[1] 1.1 由于地下洞穴顶板的坍塌，或因溶洞内充填物被地下水的运动所带走，使位于其上的路基发生塌陷、下沉或开裂。 1.2 较大的石芽石形成的地基局部不均匀，易使路基产生差异变形，且石芽周围充填软塑红粘土，影响路基的设计与施工。 1.3 雨季落水洞难以及时下排水石，易在洼地、槽谷等形成积水区，从而影响路基的稳定性。由于地下岩溶水的活动或因地面水的排泄不畅，而导致路基基底冒水、水淹路基、水冲路基等病害。 1.4 漏斗使地面呈凹陷状，其内土质疏松，填筑路基后，易引起进一步塌陷。 2 注浆方法的分类目前土体注浆方法按常规可分为两大类，即静压注浆法和高压喷射注浆法[2-3] 2.1 静压注浆法静压注浆法是利用液压、气压和电化学的原理，通过注浆管将能强力固化的浆液注入地层中，浆液以充填、渗透、挤密和劈裂等方式，挤走土颗粒或岩石裂隙中的水分和空气后占据其位置，浆液固结后将原来松散的土粒或裂隙胶结成一个整体，从而改变岩土体的物理力学性质。静压注浆法适用土质范围：中粗砂及砂砾石，破碎岩石与卵砾石，软粘土和湿陷性黄土。 2.2 高压喷射注浆法高压喷射注浆法是利用高压射流切割原理，通过带有喷嘴的注浆管在土层的预定深度以高压设备使浆液或水成为20Mpa左右或更高的高压射流从喷嘴中喷射出来，冲击切割土体，当喷射流的动压超过土体结构强度时，土粒便从土体中剥离。一部分细小的颗粒随浆液冒出地面，其余土粒在喷射流的冲击力、离心力和重力的作用下，与浆液搅拌混合，并按一定的浆土比例和质量大小有规律的重新排列，浆液凝固后，便在土中形成一个固结体。固结体是浆液与土以半置换或全置换的方式凝固而成的。高压喷射注浆法适用土质范围为砂类土、粘性土、湿陷性黄土和淤泥。

小导管注浆量计算方法

市政暗挖工程小导管注浆的注浆量计算方法查询一：在浆液的黏稠度固定的情况下,注浆压力直接与岩(土)层的裂隙宽度和粗糙度、裂隙发育程度、裂隙水头压力有关。压力过高亦会劈裂岩(土)体,因此注浆压力一般控制在0.5MPa～1.0MPa。注浆量计算：小导管注浆单管浆液扩散半径一般为0.5m～1.0m。这与深孔超前围幕注浆的扩散半径2m～4m(管径75mm ～110 mm、注浆压力1.5MPa～4MPa )有明显区别, 故《隧道施工规范》中的注浆量计算公式(如下)不能作为小导管注浆量的估算公式。 =PR2×H×G×A×B, Q 1 ——注浆量,m3; 式中:Q 1 R——扩散半径,m; H——注浆管有效长度,m; G——岩体空隙率,%; A——注浆系数,0.7～0.9; B——浆液损耗系数,1.1～1.4。据实际验证,以下计算公式相对符合实际单孔注浆量。 =PR2×L×G=P×[(0.6～0.7)×S]2×L×G Q 2 ——注浆量,m3; 式中:Q 2 S——小导管中心距离,m; L——小导管有效长度,m; R——考虑到注浆范围相互重叠的原则, 扩散半径取(0.6～0.7)×S,m; G——岩体空隙率,%; Ⅳ、Ⅴ级围岩取3%～5%，Ⅲ级围岩取2%～3%，软岩取1%～2%，堆积体取12%。实际施工中因钻孔偏差或钻眼内的地质原因,注浆液窜浆或跑浆经常出现, 每个注浆管内的注浆量很不均匀,因此理论单眼注浆量尚不能作为单孔注浆的一

个控制指标, 应以整排小导管的理论推算总量作为控制指标。故按整排小导管上下各0.5 m～1m范围的岩土体内均已注浆填充考虑,应以下列公式估算注浆总量。 =(π×H/360)×[(R+t)2-(R-t)2]×G×L, Q 3 ——注浆量,m3; 式中:Q 3 H——拱部小导管布设范围相对于圆心的角度; R——小导管位置相对于圆心的半径; t——浆液扩散半径,0.5 m～1m; L——小导管有效长度,m; G——岩体孔隙率,%; Ⅳ、Ⅴ级围岩取3%～5%，Ⅲ级围岩取2%～3%，软岩取1%～2%，堆积体取12%。按此理可推算同一断面上单排或多排小导管的注浆总量。仅仅为理论，但是根据现场情况，计量的做法是比较普遍的。查询二：隧道施工中常用的注浆如小导管、深孔注浆等，介绍了注浆量的计算方法。一、注浆压力计算根据注浆所处地层深度来估算。注浆压力随注浆深度增加而增加，浅部增加率快，深度增加率慢。 P=KH P—设计注浆压力（终压值）Mpa H—注浆处深度，m K—由注浆深度确定的压力系数，取值：0.03～0.028 二、注浆量计算 1、Q=Ahnα(1+β) Q—注浆量 A—注浆范围岩层面积 h—注浆长度 n—地层孔隙率（根据地层而定） α—注浆孔隙充填率，一般在0.7～0.9或通过试验

超前小导管注浆

第三节超前小导管注浆超前小导管注浆施工内容主要包括封闭工作面、钻孔、安设小导管、注浆、效果检验等工序。其施工工艺流程见图6.3-1。图6.３-1小导管施工工艺１、注浆加固范围及小导管布设隧道拱部双排超前小导管，采用ＤN25小导管＠3０0(L＝2m）,预注改性水玻璃，外插角10~15°，环向间距0．３m,纵向每榀格栅打设一环。 2、小导管加工制作小导管采用DN25水煤气管加工成花管,以便注浆。小导管前端加工成锥形，以便插打，并防止浆液前冲。小导管中间部位钻Ф８mｍ溢浆孔，呈梅花形布置(防止注浆出现死角),间距1５cm,尾部0.5m范围内不钻孔以防漏浆,末端焊φ6环形箍筋,以防打设小导管时端部开裂，影响注浆管联接。小导管加工成形见图6.３-2。

图６.３-2注浆花管示意图３、小导管安装小导管采用电钻钻孔,钻孔成形后用高压风清孔,然后插孔，插孔时用气动锤振入。 4、浆液选择、配制及注浆 (1)浆液及注浆参数的选择根据地下工程注浆施工经验,在砾砂层、中粗砂层、圆砾层中宜选用注水泥—水玻璃浆液，粉质粘性土及砂质粘性土中宜选用注水泥浆或改性水玻璃浆液。改性水玻璃浆液为硫酸与水玻璃配制而成。首先将98%的工业浓硫酸稀释成１8％～20%的稀硫酸,盛放在带标签的容器内待用。将3５Be°的水玻璃稀释成20Be°，水玻璃模数为2.0～2.4,盛放在带标签的容器内待用。根据现场地质经试验后按一定比例将稀硫酸与水玻璃配制成水玻璃溶液，通过双液注浆泵将水泥——水玻璃双浆液注入土层，PH=3-４。水泥浆水灰比为1.2５：1~0.5：1，根据实际情况,通过现场试验具体确定。浆液配比根据现场试验情况确定，一般情况下水泥:水玻璃：水泥浆=１：1~1:０．8（体积比)。注浆初压0.3Mｐa，终压为0.６Mpa。注浆压力不超过０.6Mp ａ，否则浆液损失过大，造成浪费。凝胶时间根据实际情况确定,可以通过加入少量的磷酸氢钠来控制初凝时间，初凝时间一般控制在8~10ｍiｎ左右。（２）注浆工艺及设备注浆管连接好后,注浆前先压水，试验管路是否畅通,然后将配制好的水泥浆倒入贮浆桶内,开动注浆泵通过小导管压入周边土体。 5、注浆关键技术措施

超前小导管预注浆

超前小导管预注浆 (1)施工方法：采用现场加工小钢管，喷射砼封闭岩面，用凿岩机钻孔再装钢管或用凿岩机直接将小钢管打入岩层，按设计要求注浆。注浆顺序为先注无水孔，后注有水孔，从拱顶顺序向下进行。工艺流程见下图: 超前小导管预注浆工艺流程图 (2)施工参数: 超前小导管采用外径φ50mm，壁厚5mm的热轧无缝钢管加工制成，长

500cm，钢管前端加工成锥形，尾部焊接钢筋加固箍，管壁四周每10-15cm 交错钻眼,眼孔直径为φ8mm（梅花形布置）。钢管沿隧道开挖轮廓线布置，外插角5-70打入围岩，环向间距0.5m，纵向前后两排小钢管搭接长度不小于1.5m。超前小导管预注浆参数选择参考：注浆压力0.5～1.0Mpa，水泥浆水灰比1∶1，水泥标号为425号。施工中每孔注浆量达到设计注浆量时，或注浆压力达到在1.0Mpa时，可以结束注浆。超前小导管尾端焊于型钢支架腹部。 (3)施工注意事项: 导管应在开挖轮廓线上按设计位置及角度打入，孔位误差不得大于10cm，角度误差不得大于3°，超过允许误差时，应在距离偏大的孔间补管后再注浆。钢管每根实际打入长度不得短于设计长度，否则开挖1米后补管、注浆。检查钻孔、打管质量时，应画出草图，以孔位编号、逐孔、逐根检查并认真填写记录。单孔注浆量不得小于计算值的80%，超过偏差必须补管注浆。在注浆过程中，如发生串浆现象时，则安装止浆塞或采用多台注浆机同时注浆。水泥浆压力突然升高，则可能发生堵塞，应停机检查，泵压正常后再进行注浆。进浆量很大,但压力长时间不升高，则应调整浆液浓度及配合比，缩短凝结时间，进行小泵量低压注浆或间歇注浆，使浆液在裂隙中有相对停留时间，以便凝胶。

注浆公式

浅谈对隧道超前小导管注浆的质量管理和计量控制发布日期：2007/02/07 来源：傅伟何敏芳 [摘要]：隧道超前小导管加钢支撑辅助开挖的施工工艺特别适用于自稳时间较短的砂层、砂卵（砾）石层、小断层带、软弱围岩带、浅埋地段、地下水较多的较弱破碎围岩地段。本文就超前小导管注浆工艺中的质量管理和计量控制方面的问题进行探讨，供各位同行参考。 [关键词]：隧道；超前小导管注浆；质量管理；计量控制超前小导管注浆加钢支撑是隧道工程辅助开挖的一种施工工艺，简称小管棚施工工艺。该工艺特别适用于自稳时间较短的砂层、砂卵（砾）石层、小断层带、软弱围岩带、浅埋地段、地下水较多的较弱破碎围岩地段。小管棚施工工艺相对于大管棚施工工艺比较，具有相对简单便捷、经济实效。一般隧道进、出口端往往属于地质围岩类别低、自稳性差、开挖面渗水多的情况，因此超前小导管加钢支撑辅助开挖的进洞施工工艺被普遍采用。但在实践施工中普遍存在对小导管注浆的作用认识不清、对其工艺流程中的操作把关不严、对注浆量的控制不当等情况，造成实际注浆止水效果不明显、围岩固结不佳、计量注浆量远大于实际注浆量等问题。现将本人在工程施工中积累的部分经验和推导出来的公式供大家探讨。一、小导管注浆的分类根据不同的注浆目的注浆材料一般分为二类：第一类为注水泥砂浆，其主要作用为增强导管的刚度，如浙江17省道十八跳隧道；第二类为注水泥浆或水泥—水玻璃双液浆等化学浆液，其主要作用为：（1）通过浆液的化学作用，将坑道周围喷浆区的松散岩体在短时间凝固并达到一定自稳力，为掘进时的施工安全提供保障；（2）浆液进入岩（土）体的空隙凝结固化后起防水作用。水泥—水玻璃双液浆的固结时间一般为4小时左右，单液水泥浆的固结时间一般为8小时左右。在甬金高速公路白峰岭隧道金华端施工中，右洞为水泥—水玻璃双液注浆，左洞为水泥浆单液注浆，在地质条件、施工操作工

小导管注浆量计算方法

1.1～ 1.4。据实际验证,以下计算公式相对符合实际单孔注浆量。Q2=PR2×L×G=P×[( 0.6～ 0.7)×S]2×L×G 式中:Q2——注浆量,m3; S——小导管中心距离,m; L——小导管有效xx,m; R——考虑到注浆范围相互重叠的原则,扩散半径取( 0.6～ 0.7)×S,m;G——岩体空隙率,%;Ⅳ、Ⅴ级围岩取3%～5%，Ⅲ级围岩取2%～3%，软岩取1%～2%，堆积体取12%。实际施工中因钻孔偏差或钻眼内的地质原因,注浆液窜浆或跑浆经常出现,每个注浆管内的注浆量很不均匀,因此理论单眼注浆量尚不能作为单孔注浆的一个控制指标,应以整排小导管的理论推算总量作为控制指标。故按整排小导管上下各 0.5m～1m范围的岩土体内均已注浆填充考虑,应以下列公式估算注浆总量。Q 3=(π×H/360)×[(R+t)2-(R-t)2]×G×L, 式中:Q3——注浆量,m3; H——拱部小导管布设范围相对于圆心的角度; R——小导管位置相对于圆心的半径;

锚杆计算书

基坑支护计算书一、粗格栅槽深8.4m基坑支护计算书： ---------------------------------------------------------------------- [ 支护方案 ] ---------------------------------------------------------------------- 排桩支护 ---------------------------------------------------------------------- [ 基本信息 ]

---------------------------------------------------------------------- [ 放坡信息 ] ---------------------------------------------------------------------- [ 超载信息 ] ---------------------------------------------------------------------- [ 土层信息 ] ----------------------------------------------------------------------8. [ 土层参数 ]

---------------------------------------------------------------------- [ 支锚信息 ] ---------------------------------------------------------------------- [ 土压力模型及系数调整 ] ---------------------------------------------------------------------- 弹性法土压力模型: 经典法土压力模型: ---------------------------------------------------------------------- [ 设计结果 ] ---------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------- [ 结构计算 ] ---------------------------------------------------------------------- 各工况：

注浆量计算书

注浆量的确定为了减小和防止地面沉降，在盾构掘进中，要尽快在脱出盾构后的衬砌背面环形建筑空隙中充填足量的浆液材料。根据地质条件，确定浆液配比、注浆压力、注浆量及注浆起讫时间对同步注浆能否达到预期效果起关键作用。二次（或多次）压浆是弥补同步注浆的不足，减少地表沉降的有效辅助手段，可使盾构在穿越建筑物、地下管线时，大大降低地面沉降。 1．注浆目的 (1) 使管片尽早支承地层，减少地基沉陷量，保证环境安全； (2) 确保管片衬砌早期稳定性； (3) 作为隧道衬砌防水的第一道防线，提供长期、匀质、稳定防水功能； 2．注浆方式盾构机掘进过程中形成的管片与土体之间的空隙将采用注浆回填，浆液是通过运浆车送到洞内，注浆与掘进保持同步，采用同步注浆。盾构推进中的同步注浆和衬砌壁后补压浆是充填盾构壳体与管片圆环间的建筑间隙和减少后期土体变形的有效手段，同时也可加强隧道的稳定性，也是盾构推进施工中的一道重要工序。为了防止盾构机注浆孔堵塞，同步注浆选择具有和易性好、泌水性小的浆液进行及时、均匀、定量压注，确保其建筑空隙得以及时和足量的充填，浆液配比如表9-9。压浆量和压浆点视压浆时的压力值和地层变形监测数据而定。压浆属一道重要工序，须指派专人负责，对压入位置、压入量、压力值均作详细记录，并根据地层变形监测信息及时调整，确保压浆工序的施工质量。所配出的浆液应具备以下性能： (1) 不堵塞盾构机注浆孔； (2) 和易性好，能更好地充填盾构推进造成的间隙； (3) 可以防止因浆液固结体积减小而引起的地面沉降；

(4) 提供一个围绕隧道衬砌的长期、匀质、稳定的防水层；注浆量可根据监测信息分析视情况而定，浆液配比也可视情况适当进行调整。在盾构掘进的过程中，每环注浆量控制在建筑空隙150%～200%，为减少地下的后期变形，必要时进行衬砌壁后注浆，注浆参数及注浆点的选择根据实际情况而定（待100m试验段施工得出的数据而定）。二次注浆采用水泥浆，但在隧道开挖对地表建筑物或管线有较大影响的地段，为减少地面沉降，选择速凝型浆液，在水泥浆中添加适当比例的水玻璃。各项控制压力的选择考虑以下因素： (1) 注浆位置的水压力和土压力； (2) 不能使管片因受压而错位变形； (3) 不会对盾尾密封刷造成损害； (4) 既能防止地面下沉超限，又不导致地面隆起超限； (5) 浆液不会进入土仓上述压力在初步确定以后，还要根据地质情况和地面监测结果等进行调整。注浆操作既可人工又可自动，控制开关设在盾构机操作盘上。每环掘进之前，都要确认注浆系统的工作状态处于正常，并且浆液储量足够，掘进中一旦注浆系统出现故障，立即停止掘进进行检查和修理。 3．注浆主要参数 (1) 注浆压力根据注浆目的要求调整注浆压力，充分充填盾构施工产生的地层空隙，避免由此引起的地表沉陷，影响地表建筑物与地下管线的安全。同时，防止过大的注浆压力引起地表有害隆起或破坏管片衬砌。同步注浆注浆压力应大于开挖面的土压力，一般可控制在1.1～1.2倍的静止土压力范围内。 (2) 注浆量 Q=V·λ λ—指注浆率（一般取150%～200%） V—盾构施工引起的空隙（m3） V=π（D2-d2）L/4 D—指盾构切削外径（m）（削切外径11.93m）

小导管注浆量计算

小导管注浆量计算 Hessen was revised in January 2021

竖井小导管注浆量计算一、注浆量计算方法一： Q=Ahnα(1+β) Q—注浆量； A—注浆范围岩层表面积； h—注浆有效长度； n—地层孔隙率（根据地层而定）； α—注浆孔隙充填率，一般在～或通过试验； β—浆液损失率，一般取10～30％；其中A=（+）*2*（**2），（+）*2为注浆周长，（**2）为注浆扩散高度; h为注浆有效长度，由于导管水平夹角为30°故h=cos30° *3.0m=2.6m; n为，设计给出天然孔隙比（e0=V孔/(V总- V孔）=,推出天然孔隙率n=V孔/V总=；(注：n的取值现场实际情况较其它类似情况大得多)； α注浆孔隙充填率，估取； β浆液损失率，估取20％；（注：未考虑现场涌水量过大，20%为保守估计值）；据上，当小导管每环间距时： Q=（+）*2*（**2）****（1+）

=38.76m3 则每延米注浆量Q==25.84m3 故总的注浆量Qm=*=为图纸注浆范围) 方法二（参照横通道小导管注浆计算原理，即按总量计算注浆量）：每环注浆总量：Q=S*G*L = * ** =38.656m3 S——注浆扩散范围面积（扩散范围暂为0.7m）； G——岩体孔隙率（根据孔隙比换算成孔隙率）,本围岩孔隙率较大，暂取较小值39%。 L——导管有效长度,m，为 3.0m；则每延米注浆量Q= =25.77m3 故总的注浆量Qm=*=为图纸注浆范围) 二、水泥-水玻璃双液计算竖井注浆为水泥-水玻璃双液，体积配合比根据实际需要现场调配，其依据是根据文献《山东交通科技》（见附件）一书总第一百六十九期（2004年12月）对隧道注浆（水泥-水玻璃双浆液）的探讨，现场体积配合比根据实际调配为1：（水泥浆：水玻璃），水泥浆重量比为1：1(水泥：水)。水泥浆密度为m3,水玻璃密度为m3,计算如下：

锚杆的锚固长度设计计算

锚杆（索） 1.锚杆（索）的作用机理立柱在荷载的作用下，有绕着基地转动的趋势，此时可以利用灌浆锚杆（索）的抗拔作用力来进行抵抗。灌浆锚杆（索）指用水泥砂浆(或水泥浆、化学浆液等)将一组钢拉杆(粗钢筋或钢丝束、钢轨、小钢筋笼等)锚固在伸向地层内部的钻孔中，并承受拉力的柱状锚固体。它的中心受拉部分是拉杆。其受拉杆件有粗钢筋，高强钢丝束，和钢绞线等三种不同类型。而且施工工艺有简易灌浆、预压灌浆以及化学灌浆。锚固的形式应根据锚固段所处的岩土层类型、工程特征、锚杆（索）承载力大小、锚杆（索）材料和长度、施工工艺等条件，按表1-1进行具体选择。同时，为了更好地对锚杆（索）进行设计，以下将对锚杆（索）的抗拔作用力机理进行介绍。锚杆（索）的抗拔作用力又称锚杆（索）的锚固力，是指锚杆（索）的锚固体与岩土体紧密结合后抵抗外力的能力，或称抗拔力，它除了跟锚固体与孔壁的粘结力、摩擦角、挤压力等因素有关外，还与地层岩土的结构、强度、应力状态和含水情况以及锚固体的强度、外形、补偿能力和耐腐蚀能力有关。许多资料表明，锚杆（索）孔壁周边的抗剪强度由于地层土质不同，埋深不同以及灌桨方法不同而有很大的变化和差异。对于锚杆（索）抗拔的作用机理可从其受力状态进行分析，由图1-1表示一个灌浆锚杆（索）中的砂浆锚固段，如将锚固段的砂浆作为自由体，其作用力受力机理为：锚杆选型表1-1当锚固段受力时，拉力T。首先通过钢拉杆周边的握固力(u)传递到砂浆中，然后再通过锚固段钻孔周边的地层摩阻力(τ)传递到锚固的地层中。因此，钢拉杆如受到拉力作用，除了钢筋本身需要有足够的截面积(A)承受拉力外，锚杆（索）的抗拔作用还必须同时满足以下三个条件： ①锚固段的砂浆对于钢拉杆的握固力需能承受极限拉力； ②锚固段地层对于砂浆的摩擦力需能承受极限拉力； ③锚固土体在最不利的条件下仍能保持整体稳定性。以上第①、②个条件是影响灌浆锚杆（索）抗拔力的主要因素。图1-1 灌浆锚杆（索）锚固段的受力状态 2.锚杆（索）的设计计算锚杆（索）的设计原则: (1)锚杆（索）设计前应进行充分调查，综合分析其安全性、经济性与可操作性，避

隧道超前小导管施工工艺

超前小导管施工 1.小导管施工方法超前小导管采用φ42无缝钢管，长度3.5m，布置于隧道拱部起拱线以上范围内，小道管环向间距为30cm，管身按梅花形布设泄浆孔，孔径6-8mm，间距20cm-30cm；小导管端部加工成尖头，掌子面钻孔或直接插打。小导管施工应符合以下要求： 1.1前后两排小导管搭接长度不小于1.0m。 1.2小导管采用钻孔布设时，钻孔深度大于导管长度，采用锤击或钻机顶入时，插入长度不小于管长的90%。 1.3小导管注浆浆液配比必须经试验确定，注浆工艺简单，操作方便、安全，对环境无污染。 1.4小导管注浆期间应定期对地下水取样化验检查，如有污染应采取有效技术措施。 1.5注浆过程应有专人记录，完成后检验注浆效果，不合格者进行补注。注浆达需要强度后方可进行开挖作业。 2.小导管注浆施工工艺折返线隧道施工采用的辅助支护方式为超前小导管注浆加固地层，同时封堵地下水，减少渗水对隧道施工的影响。所采用的注浆方式为通过φ32超前小导管注水泥—水玻璃双液浆，加固隧道拱部120°范围，使隧道拱部形成拱形支护体，增加施工安全。

小导管布置于隧道初期支护轮廓线外，布置范围为拱部120°范围内，环向间距为30cm。 (2)注浆参数水泥采用普通425#水泥；水灰比1∶1—1∶1.2；水泥浆与水玻璃体积比为1∶1—1∶0.8；凝胶时间30秒至3分钟；根据初步选定的配合比，测定凝胶时间，直到满足凝胶时间要求，确定施工配合比。注浆压力0.3MPa，注浆终止压力1.0—1.5MPa；浆液扩散半径0.3—0.5m； 2.2工艺流程小导管注浆工艺流程见下图1-12-4-4。小导管施工工艺流程图 3．施工技术措施 3.1注浆管采用电钻钻孔插打或钻机顶入两种方式；土层较硬时采用电钻钻孔插管，松软时钻机顶入。 3.2为防止孔口漏浆，用水泥药卷封堵注浆管与钻孔之间的空隙。 3.3为防止注浆管堵塞，影响注浆效果，注浆前先清洗注浆管。 3.4压浆管与超前注浆管之间采用方便接头，以便快速安拆。

市政暗挖工程小导管注浆的注浆量计算方法

市政暗挖工程小导管注浆的注浆量计算方法在浆液的黏稠度固定的情况下, 注浆压力直接与岩(土) 层的裂隙宽度和粗糙度、裂隙发育程度、裂隙水头压力有关。压力过高亦会劈裂岩(土) 体, 因此注浆压力一般控制在0. 5M Pa～ 1. 0M Pa。 4 注浆量计算小导管注浆单管浆液扩散半径一般为0. 5 m～ 1. 0 m。这与深孔超前围幕注浆的扩散半径2 m～ 4 m ( 管径7 5 mm ～ 110 mm、注浆压力为 1. 5M Pa～ 4M Pa ) 有明显区别, 故《隧道施工规范》中的注浆量计算公式(如下) 不能作为小导管注浆量的估算公式。 Q 1= PR 2×H ×G×A×B, 式中:Q 1 ——注浆量,m 3; R ——扩散半径,m; H ——注浆管有效长度,m; G ——岩体空隙率, %; A ——注浆系数, 0. 7～ 0. 9; B ——浆液损耗系数, 1. 1～ 1. 4。据实际验证, 以下计算公式相对符合实际单孔注浆量。 Q 2= PR 2×L ×G= P×[ (0. 6～0. 7) ×S ]2×L ×G 式中:Q 2 ——注浆量,m 3; S ——小导管中心距离,m; L ——小导管有效长度,m; R ——考虑到注浆范围相互重叠的原则, 扩散半径取(0. 6～0. 7) ×S ,m; G ——岩体空隙率, %; 类3 %～ 5 % , à 类硬岩3 %～ 5 % , ? 类硬岩2 %～ 3 % , 软岩1 %～ 2 %。实际施工中因钻孔偏差或钻眼内的地质原因, 注浆液窜浆或跑浆经常出现, 每个注浆管内的注浆量很不均匀, 因此理论单眼注浆量尚不能作为单孔注浆的一个控制指标, 应以整排小导管的理论推算总量作为控制指标。故按整排小导管上下各0. 5 m ～ 1 m 范围的岩土体内均已注浆填充考虑, 应以下列公式估算注浆总量。 Q 3= (P×H?360) ×[ (R + t) 2- (R - t) 2 ]×G×L , 式中:Q 3 ——注浆量,m 3; H ——拱部小导管布设范围相对于圆心的角度;

锚杆支护计算

2.3 支护参数计算根据锚杆加固作用原理,确定如下参数: 2.3.1锚杆长度 123L L L L =++=0.15+1.5+0.4=2.05m 式中， 1L —锚杆外露长度,其值主要取决于锚杆类型及锚固方式，一般取0.15m ，对于端锚锚杆，L 1=垫板厚度+螺母厚度+（0.03~0.05），对于全长锚固锚杆，还有加上穹形球体的厚度; 2L —锚杆的有效长度，即围岩松动圈的范围，通过查规范知一般取1.5m; 3L —锚杆锚固段长度亦即锚杆锚入坚硬岩石的长度,一般L3=0.3~0.4，由拉拔实验确定，当围岩松软时，L 3还要加大，取L 3为0.4m 。为安全施工，取锚杆长度L=2100mm 长满足要求。围岩内外围层结构的稳定性分析巷道围岩范围内各部分岩体，由于其距巷道周边的距离和岩性的不同，对巷道稳定性的影响作用是有显著差别的。根据这种作用的大小以及一般巷道支护控制作用的范围，可将巷道围岩分为内层围岩和外层围岩两部分，然后研究内外层围岩的结构类型及其与围岩稳定性之间的关系，并提出相应的围岩控制原则。 (1)内层围岩。内层围岩是指距巷道周边较近的那部分岩体，其范围与通常意义上的松动圈范围相当。如图所示，内层围岩的结构与性质对巷道稳定性影响最大。这部分岩体受开挖及风化等影响严重，最易出现破坏和冒落，围岩变形的

绝大部分是由这部分岩体产生的，锚杆支护、注浆加固及人为卸压等措施大致上也是在该范围岩体中进行的。可见，内层围岩既是影响巷道稳定性的最关键部分，也是人为控制措施的主要的和直接的作用对象。 (2)外层围岩。外层围岩是围岩中距巷道周边较远的那部分岩体。与内层围岩相比，外层围岩受开挖及风化等影响较小，受支护控制作用的影响也较小；总的围岩变形中，外层围岩所占比例很小，对巷道稳定性的影响也较小。 (3)内外层围岩之间的关系。根据上述定义可知．内层围岩的结构与性质是影响巷道稳定性的决定因索，外层围岩的结构与性质对巷道稳定性的影响要通过内层围岩来实现；支护控制的主要对象是内层围岩。内层围岩往往与支护形成整体承裁结构，外层围岩则是上覆岩层压力向内层围岩和支护传递的中介。巷道围岩内外层结构 2.3.2 锚杆直径：锚杆采用20MnSi Ⅱ级建筑用螺纹钢系列，锚杆的直径根据杆体承载力与锚固力等强度原则确定，即 11435.5235.5220.5340 t Q d mm σ===

注浆处理计算

1、注浆工程调查首先进行工程地质和岩土工程性质的调查。调查的范围是地层需要处理的范围。工程调查的目的是解决以下三个问题： (1) 能否采用注浆方法处理； (2) 注浆处理时采用何种浆液材料，注浆压力和注浆量的确定； ⑶注浆处理后，地层强度增加或渗透性减小的程度。工程调查的内容包括以下几点： (1) 注浆区的地质构造及浆液可能流失的通道和空穴； (2) 地质分层及需要注浆处理地层的土质或岩性特征； (3) 需要处理地层的强度或渗透程度； (4) 构筑物的损害程度和注浆会对周围构筑物的影响； (5) 注浆过程中，废浆排放对环境的影响和注浆后地下水位的变化对邻近居民饮水及灌溉的影响。 2、粘性土注浆加固，多采用劈裂注浆。土体的力学特性较为重要。工程调查中的试验内容分为室内土工试验和现场试验。注浆调查的试验内容

2. 水力学性质方面：抽水或压水试验 3. 水流、水质方面：地下水流向、流速，水的pH 值和离子含量 4. 节理裂隙统计：节理的组数、产状、密度、宽度、粗糙度等 5. 岩体力学性质：裂隙的水力劈裂，断裂指数 3、地基加固计算计算注浆量时应考虑：注浆类型、岩土的孔隙率和裂隙率、浆液充填程度等因素。劈裂注浆的注浆量与注浆范围内浆脉的多少有关，浆脉越多，注浆量也越多，注浆效果也越好。但浆液不可能无限制地注，应该有个最佳的注浆量劈裂注浆的注浆量计算对于脉状劈裂注浆，只考虑孔隙率为主体的注浆率是不能确定注浆量的。下面从三个方面来求注浆量。 1）从土的含水率来求注浆量 1 ?土颗粒分析 2.空隙率 1 ?地基强度方面：动力、静力触探，旁压试验 3. 透水系数 4. 土的含水量 5. 土的密度与土颗粒比重 6. 有机质含量

注浆量计算

通过水灰比确定水泥浆中水泥用量小导管注浆：根据围岩条件、施工条件、机械设备，需要对围岩进行加固处理的，往往很多情况下会考虑到小导管注浆。小导管外径一般根据钻孔直径选择，一般选用φ42~50mm的热轧钢管，长度3~5m，外插角10°~30°，管壁每隔10~20cm交错钻眼，眼孔直径为6~8mm。采用水泥浆或水泥-水玻璃浆液注浆时，浆液配合比一般由实验室提供，注浆压力一般在 0.5~ 1.0mpa，必要时在孔口处设置止浆塞。纵向小导管不小于1m的水平搭接长度，环向间距20~50cm。一般情况下，水泥浆水灰比一般是选择1：1，或者是1： 0.5种水灰比在水泥浆中较为常见，在设计中也是经常采用这两种水灰比。已知水的密度是1g/1cm3,水泥的密度一般是 3.0~ 3.3g/cm3;水灰比为1： 0.5的水泥浆密度计算过程为：理论计算：（3.1*1+1* 0.5）/ 1.5= 2.4g/cm3 实际可以按照试验规程GB／T50080-2002普通混凝土拌合物性能试验方法标准测试。水灰比为1：1水泥浆密度计算过程为：

理论计算：（3.1*1+1*1）/2= 2.05g/cm3其实有时候，现场施工的水泥浆只要知道水灰比，基本上就能计算1方水泥浆需要多少水泥；m/ 3.1+m/1=1(m为质量，考虑到水灰比为1：1）则1方水泥浆需要750kg水泥如果水灰比为1： 0.5说明： 1、水泥是不溶于水的，水泥浆实际是一种悬浮物，在计算过程中不能按照溶液、溶剂，饱和或不饱和进行计算，容易走入误区；则： m/ 3.1+ 0.5m/1=1 则1方水泥浆需要1。2t水泥。基本上实际情况与此相符通过已知水泥的用量，可以反推水泥浆的方量而这正是实际施工中最需要的数据，所以在现场收方时一般通过数水泥袋的包数就可以知道水泥浆的方量，再通过已知水泥浆每方的单价，确定注浆的成本。比如说现场实际使用1t水泥，则知道水灰比，就完全可以确定水泥浆体积v。则v= 1.32m3 业主基本上给的水泥浆单价一般在800~850元/m3则： 1.32*825=1091元其实很多时候设计院在设计过程中通过公式来计算水泥浆方量，但在实际计量工作中未必会采纳，因为实际情况与设计未必相符，如考虑到围岩裂隙发

超前小导管注浆(建筑助手)

第三节超前小导管注浆超前小导管注浆施工内容主要包括封闭工作面、钻孔、安设小导管、注浆、效果检验等工序。其施工工艺流程见图6.3-1。图6.3-1小导管施工工艺 1、注浆加固范围及小导管布设隧道拱部双排超前小导管，采用DN25小导管@300（L=2m ），预注改性水玻璃，外插角10～15°，环向间距0.3m ，纵向每榀格栅打设一环。 2、小导管加工制作小导管采用DN25水煤气管加工成花管，以便注浆。小导管前端加工成锥形，以便插打，并防止浆液前冲。小导管中间部位钻Ф8mm 溢浆孔，呈梅花形布置（防止注浆出现死角），间距15cm ，尾部0.5m 范围内不钻孔以防漏浆，末端焊φ6环形箍筋，以防打设小导管时端部开裂，影响注浆管联接。小导管加工成形见图6.3 -2。是是否注浆压力流量达到要求否拌浆结束封闭工作面准备工作钻设小导管联接管路及密封孔口压水检查达到要求制造小导管机具设备检修是

图6.3-2注浆花管示意图 3、小导管安装小导管采用电钻钻孔，钻孔成形后用高压风清孔，然后插孔，插孔时用气动锤振入。 4、浆液选择、配制及注浆（1）浆液及注浆参数的选择根据地下工程注浆施工经验，在砾砂层、中粗砂层、圆砾层中宜选用注水泥—水玻璃浆液，粉质粘性土及砂质粘性土中宜选用注水泥浆或改性水玻璃浆液。改性水玻璃浆液为硫酸与水玻璃配制而成。首先将98%的工业浓硫酸稀释成18%～20%的稀硫酸，盛放在带标签的容器内待用。将35Be°的水玻璃稀释成 20Be°，水玻璃模数为2.0～2.4，盛放在带标签的容器内待用。根据现场地质经试验后按一定比例将稀硫酸与水玻璃配制成水玻璃溶液，通过双液注浆泵将水泥——水玻璃双浆液注入土层，PH=3-4。水泥浆水灰比为1.25：1～0.5：1，根据实际情况，通过现场试验具体确定。浆液配比根据现场试验情况确定，一般情况下水泥：水玻璃：水泥浆=1：1～1：0.8（体积比）。注浆初压0.3Mpa，终压为0.6Mpa。注浆压力不超过0.6Mpa，否则浆液损失过大，造成浪费。凝胶时间根据实际情况确定，可以通过加入少量的磷酸氢钠来控制初凝时间，初凝时间一般控制在8～10min左右。（2）注浆工艺及设备注浆管连接好后，注浆前先压水，试验管路是否畅通，然后将配制好的水泥浆倒入贮浆桶内，开动注浆泵通过小导管压入周边土体。

注浆量计算规则

六号线西延以“项”计分部分项清单项目组价工程量核算原则（仅用于新增工程、新增清单项或调整原则中允许按施工图重新计算情况）（一）超前支护注浆 1、注浆量以单管注浆量乘以小导管根数计算。单管注浆量计算公式：Q1=πR2Lnαβ 式中：R—浆液扩散半径（按0.25米算） L—注浆长度（按小导管长度减去1米计算） n—地层空隙率（按地质报告取） α—地层填充系数，取0.8 β—浆液消耗系数，取1.1 2、锁脚锚管按施工图图示计算。 3、注意事项（1）超前支护注浆清单项目特征包含锁脚锚管。（2）不包含特、一级风险源范围内的超前注浆。扣减特、一级风险源加固范围内的小导管及超前注浆工程量。（3）小导管排数计算结果四舍五入取整（不加一）；每排小导管根数四舍五入取整（（不加一））。（二）初支背后注浆 1、注浆量

以每延米注浆量乘以暗挖隧道初支外皮长度计算。每延米注浆量计算公式：Q2=0.02Lβ 式中：L—断面布设初衬注浆管范围弧长 β—损耗系数，取1.1 2、初支背后注浆的小导管数量按图示计算。（三）二衬背后注浆浆液工程量 1、注浆量以每延米注浆量乘以暗挖隧道二衬外皮长度计算。每延米注浆量计算公式：Q3=0.01Lβ 式中：L—断面起拱线以上布设二衬注浆管范围弧长 β—为损耗系数，取1.5 2、二衬背后注浆可利用防水板注浆圆盘进行二衬背后注浆，不单独计算注浆管及注浆圆盘的数量。（四）封闭掌子面工程计算原则按纵向间距10米一素封，30米一网喷，全断面封闭计算。素封喷砼厚度50mm；挂网喷砼厚度100mm，单层钢筋网（Φ6@150x150）；喷射混凝土标号同初期支护；只计算喷射混凝土的工程量及钢筋的工程量。（五）深孔注浆（标黄部分不适用于新线） 1、新增风险源及以风险源项调整原则中可按实际工程量计算情况工程量仅计算浆液量。不单独计算止浆墙及注浆孔成孔数量。

超前小导管分析

太焦铁路TJZQ-8标项目经理部1工区超前小导管施工作业指导书

1．适用范围适用于太焦铁路TJZQ-8标项目经理部1工区隧道超前小导管施工。 2.作业准备 2.1内业技术准备在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，熟悉以下规范、标准、文件：《高速铁路隧道工程施工技术规程》（Q/CR9604-2015）《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10753-2010）对施工人员进行技术交底和岗前培训，考核合格后方可上岗。 2.2外业技术准备收集工程地质、水文地质、初支结构形式及支护参数、工程量、紧前工序验收情况。 3．技术要求（1）超前导管规格：热轧无缝钢花管，单根长IV级围岩3.5m、V级围岩3.5m，外径42mm，壁厚3.5mm；（2）小导管环向间距3根/m；相邻两排小导管的水平搭接长度不小于1.0m；（3）倾角：钢管外插角以10°～15°为宜；（4）注浆材料：水泥单液浆水灰比1：1，速凝剂参量5％，施工前进行注浆试验，根据实际情况调整注浆参数。 4．施工程序与工艺流程

（1）施工程序施工程序为：施工准备→钻孔布置→钻孔→安管→注浆→进入下道工序 5．施工要求（1）施工准备 ①根据工程进展情况按设计要求提前加工好小导管。 ②根据现场的地质条件进行试验确定注浆液的各种参数，来指导现场施工。 ③检查机具设备和风、水、电等管线路，并试运转，确保各项作业正常运行。（2）施工工艺 ①孔位布置测量人员根据施工图纸在开挖面上准确划出本循环小导管的孔位。 ②钻孔采用风钻进行钻孔，用风钻将小导管顶入，钢管尾端外露足够长度，超前小导管外插角严格按照施工图要求施做，尾部与钢架焊接在一起。超前小导管与线路中线大致平行。孔位钻设偏差不得大于10c m，眼深大于小导管长。 ③注浆采用单液注浆泵注浆。注浆前先喷混凝土封闭掌子面以防漏液，对于强行打入的钢管应先冲清管内积物，然后再注浆。注浆顺序由下

锚杆计算公式

（二）锚杆（索）设计根据现场地质条件和地形特征，斜坡体由于受到先期构造作用和后期风化作用强烈影响，出露基岩破碎，裂隙发育，且距交通要道较近的特点，拟采用锚杆（索）对局部卸荷裂隙发育、稳定性较差的危岩体进行锚固，以达到加固坡面，抑制风化剥落、崩塌的发生。通过现场调查及三维激光扫描数据分析，半壁山危岩体主要失稳模式为倾倒式和滑移式。 1.倾覆推力计算：推力计算：式中： k-后缘裂隙深度（m）。取11.1m； hv-后缘裂隙充水高度（m）.取3.7m； H-后缘裂隙上端到未贯通段下端的垂直距离（m）. 取15m; a-危岩带重心到倾覆点的水平距离（m），取3.4m； b-后缘裂隙未贯通段下端到倾覆点之间的水平距离（m），取6.8m; h0-危岩带重心到倾覆点的垂直距离（m），取7.2m; fk-危岩带抗拉强度标准值（kPa），根据岩石抗拉强度标准值乘以0.4折减系数确定暴雨工况下190kPa; θ-危岩带与基座接触面倾角（°），外倾时取正，内倾时取负值； β-后缘裂隙倾角（°）； K-安全系数取1.5； 2.锚杆计算（1）锚杆轴向拉力设计值计算公式： , 式中

Nak -锚杆轴向拉力标准值（kN）； Na -锚杆轴向拉力设计值（kN）； Htk -锚杆所受水平拉力标准值（kN）； α-锚杆倾角（°），设计取值为15°； γa-荷载分项系数，可取1.30； (2) 锚杆钢筋截面图面积计算公式：锚杆截面积： As-锚杆钢筋或预应力钢绞线截面面积（m2）； ξ2-锚杆抗拉工作条件系数，永久性锚杆取0.69，临时性锚杆取0.92； γ0-边坡工程重要系数，取1.0； fy-钢筋或预应力钢绞线的抗拉强度标准值（kN），取300N/ mm； (3) 锚杆锚固体与地层的锚固长度计算公式： (4) 锚杆钢筋与锚固砂浆间的锚固长度计算公式：锚固段长度按上述两个公式计算，并取其中的较大值。式中： la-锚杆锚固段长度（m）； frb-锚固段注浆体与地层间的粘结强度标准值（kPa）； fb-锚固段注浆体与筋体间的粘结强度标准值（kPa）； D-锚杆锚固段的钻孔直径（m）； d-锚杆钢筋直径（m）； γ0-边坡工程重要系数，取1.0； ξ1-锚固体与地层粘结工作条件系数，对永久性锚杆取1.00，对临时性锚杆取