南京地铁7号线中胜站密贴下穿运营站MJS+水平冻结施工与实测研究

为解决南京新建地铁7号线在承压富水砂层近贴下穿既有10号线中胜站开挖时易发生涌砂涌水现象及冻结对既有线变形的影响问题,提出一种全方位高压喷射工法(metro jet system,MJS)+水平冻结法联合加固承压富水砂性地层的施工方法。根据实际工程,确定MJS+水平冻结加固工艺、加固参数、加固范围及冻结的方案,并通过数值模拟方法预测冻结温度场的变化规律、计算开始冻结的合理时间和积极冻结时间。对冻结过程中的土体温度、冻结及开挖过程中的既有车站底板位移进行监测,并在此基础上对暗挖方案进行优化。工程实践表明:1)冻结过程中中部MJS加固体温度一直高于端部MJS加固体温度,应当加强对中部位置温度的监测;2)冻土帷幕范围应控制在MJS加固体范围内,否则土体冻结会对冻胀变形影响较大,为此提出了上部钻孔取土泄压及间歇冻结的方案,可在一定程度上减小冻胀;3)本工程冻结及开挖阶段既有车站结构变形较小,减小了对近贴既有车站结构的影响;4)优化后的暗挖方案可加快施工进度,原开挖时间约80 d,优化后开挖时间缩短至66 d。

MJS工法桩在顶管接收坑的应用研究

以上海临港某市政项目顶管接收坑为例,对全方位高压喷射工法桩在顶管接收基坑施工中的应用进行了研究。通过改进施工工艺、优化平面布局、加大桩径等针对性措施,有效降低了全方位高压喷射工法桩的施工难度,保障了接收基坑施工安全,为类似工程提供了参考。

MJS高压旋喷桩在基坑支护工程中的应用研究

以南京市中山北路202号地下车库项目基坑支护工程为例,研究不同支护方案下秦淮河漫滩区深基坑开挖过程中支护结构的支护效果。采用ABAQUS有限元分析软件研究MJS高压旋喷桩单排悬臂桩支护、内支撑排桩支护这两种支护方案在施工过程中桩身水平位移、桩后地表沉降、桩身弯矩的变化。结果表明:内支撑排桩支护效果较单排悬壁桩更佳,基坑开挖过程中施加内支撑可以调整桩身受力,有效控制基坑变形;单排悬壁桩支护结构受土体的开挖深度影响较大,一般适用于地质条件较好深度较浅的基坑中。

黏土层中水平MJS水泥土强度分析

为了分析黏土层中水平MJS水泥土强度,以苏州地铁临顿路站下穿工程为背景,研究在苏州典型黏土层中水平MJS水泥土的无侧限抗压强度分布规律与影响因素,以及室内水泥土与现场MJS水泥土的强度关系。结果表明:现场水平MJS桩体存在夹泥现象,夹泥程度会显著影响桩体强度;28 d龄期时苏州5-1粉质黏土和6-1黏土层中现场MJS水泥土与相应土层40%、45%、50%水泥掺入比的室内水泥土强度平均值之比分别为0.87和0.55。MJS桩体截面上的强度分布具有空间变异性,主要与重力作用和土体的不均匀性以及由此引起的混合不均匀性相关;相比较均匀的苏州6-1黏土层,5-1粉质黏土层夹粉粒,易形成更不均匀的注浆型桩体,强度的离散性更大。研究成果可为水平MJS加固工程的设计和检测提供参考。

富水粉砂地层水平MJS桩施工对周边环境的影响及控制研究

全方位高压喷射工法(metrojetsystem,MJS)具有全方位、高精度、排泥集中等优点,在复杂地质条件和盾构穿越既有车站等不利施工工况下有着较强的适应性。为研究水平MJS成桩对周围粉砂地层的影响,优化水平MJS设计施工参数,以苏州轨道交通6号线苏锦站富水粉砂地层中MJS试桩工程为背景,采用现场试验的方法研究水平MJS成桩引起地下水位、超静孔隙水压力、土压力和深层水平位移的变化规律。研究结果表明:试桩期间水平MJS喷浆时超孔隙水压最大增加了46.1 kPa;喷浆使地下水位最大上升3.6 m,停止喷浆后水位最大下降1.5 m;土压力的变化趋势与孔压一致,喷浆时土压最大上升40.6 kPa。由于粉砂层引孔过程中土体自支能力不足,易塌孔,本次施工中引孔时的测斜最大发生1.2 mm的内倾,喷浆时测斜最大发生了2.2 mm的内倾。苏州地铁8号线时代广场站水平MJS施工期间车站底板最大位移值为0.8 mm,满足规范要求。粉砂层MJS施工过程中在水泥浆液中加入3%掺量膨润土,可防止出现塌孔和抱钻现象。

越江盾构切削江堤抗滑桩影响及MJS加固效果分析

为研究盾构穿越江堤并切削抗滑桩对江堤稳定性及周围土体变形的影响,并探究MJS工法在此类工程中的应用效果,以南京建宁西路大直径盾构切削江堤抗滑桩工程为背景,采用三维有限元数值模型,分析了在有无MJS工法加固两种情况下两台盾构机并行穿越江堤全过程中的江堤和抗滑桩变形规律.研究表明:盾构穿越江堤过程中,堤顶土体受扰动最严重;MJS加固能有效分担滑坡推力、控制土体与抗滑桩的变形.

超深MJS工法在岩溶发育区截水帷幕中的应用研究

MJS工法引入国内后其适用范围不断扩大,加固深度从30m加大到60m左右。当周边环境敏感、深度较大时,可采用MJS工法施做截水帷幕。既有工程中未见MJS工法用于灰岩溶洞区截水帷幕的案例,文章以广州地铁某车站为例,详细介绍岩溶发育区57m深垂直MJS工法截水帷幕的设计、施工以及施工过程中异常情况的处理。研究应用实践表明:(1)提前处理溶土洞及裂隙是保证岩溶区MJS工法桩加固效果的必备措施;(2)MJS工法具备孔内强制排浆功能,其施工对围护结构变形、支撑轴力的影响均较小;(3)围护结构底部未嵌入稳固的岩层时,围护结构测斜数据应根据顶部水平位移监测值进行校核修正。相关研究成果可为岩溶发育区MJS截水帷幕的应用提供参考和借鉴。

低净空大直径MJS工法在盾构穿越地下通道中的应用——以珠三角城际新白广机场T1—T2区间为例

为解决在低净空内实现大直径MJS垂直桩的施工精度与质量控制难题,针对该工法在珠三角城际轨道交通新白广机场T1—T2区间盾构下穿机场地下通道工程中的应用,开展施工技术研究。首先根据项目概况与地质条件,制定本次下穿方案与土体预加固作业安排。然后,针对本工程中的MJS施工难点,对关键控制技术进行研究。最后,分别从成桩质量、结构位移、效益评价3方面综合分析其加固效果。研究结果表明:1)通过改造吊物装置系统,可在低净空内实现加固作业,极大地提高施工适应性;2)采用特制的合金钻头与主机水准仪可实现高精度成孔,且使用高压注浆系统可实现大直径优质桩体;3)改进后的MJS工艺既保证了加固效果,又可有效规避地下障碍物及管线,其微扰动效果也确保了施工期间机场地下通道结构的正常通行。

MJS水平旋喷桩在顶管工程中的应用

随着城市的规划布局不断完善,各城市的基础设施趋于完善,同样在完善基础设施的同时,势必会与已存在的建/构筑物产生交叉、冲突,因此在城市建设过程中对原有建/构筑物的保护和利用就尤为重要。在广州白云机场排渠扩建工程的施工过程中,新建的灌溉渠(李溪干渠)与在建的新白广城际铁路高程存在干扰和影响,采用双层顶管下穿城际铁路的工艺,在顶管施工之前采用MJS水平旋喷桩对城际铁路下方土体进行加固,确保在建城际铁路的结构安全。

MJS工法桩在明挖隧道地连墙槽壁加固中的应用

基于MJS工法桩在南京建宁西路过江隧道明挖段的试桩应用,介绍了MJS工法桩的施工参数。开展了MJS工法桩无侧限抗压强度试验、渗透性试验、水平位移试验、孔隙水压力试验。试验结果表明,MJS工法桩成桩较为均匀,其渗透系数ki的数量级能够在全深度范围内有效的降为10^(-9)cm/s,能较好地切断基坑内外的水力联系。其取芯强度大于设计值1.5 MPa,但沿深度方向存在一定程度的不均匀性。MJS工法桩施工时将会对周边环境产生影响,超静孔压会变大且周围土体距离桩中越近其侧向位移越明显。

基坑长距离近接既有线MJS加固效果研究

福州既有地铁1号线与某新建车站基坑主体长距离并行,车站基坑开挖施工可能引起既有线变形过大,影响其安全运营,故采用门式MJS(Metro Jet System)工法桩进行加固处理。为分析MJS工法桩的加固效果,采用三维有限元数值模拟分析对比了加固方案和未加固方案的咬合桩水平位移、基底隆起和既有线变形。结果表明,MJS工法桩一方面可以减少咬合桩水平位移和基底隆起,另一方面能有效控制既有线的水平位移,加固效果良好。

MJS法地基处理技术综述与应用

20世纪90年代,MJS法起源于日本,是一种新型的全方位高压喷射地基处理技术;自2008年引入中国以来,已经在基坑开挖、建筑物保护和地基改良等方面取得了良好的应用效果。但由于技术复杂、成本较高,MJS法还未在中国广泛普及开来。笔者对MJS法的技术进行较为全面的回顾与介绍,包括技术背景、原理、特点、工艺、设备等,并对MJS法在日本及中国的实践应用进行回顾,特别是对中国所取得的巨大成就进行介绍。

MJS水平桩加固在盾构下穿既有隧道中应用研究

以在富水砂层中,长沙地铁4号线近距离下穿上覆2号线运营隧道工程为背景,对Metro Jet System(MJS)水平桩加固在盾构下穿既有隧道中的应用进行研究.通过现场钻孔取芯与室内试验,并在地表和2号线隧道内布置竖向位移监测点、管片应力监测点,研究MJS水平桩的成桩效果,以及盾构掘进时周边地层与上覆隧道的变形响应规律.研究表明:MJS工法桩直径为2 m左右,抗压强度达到3 MPa以上,均满足设计要求;盾构下穿时,上覆隧道沉降呈高斯曲线分布,最大沉降4.33 mm;由于盾构开挖的卸载,相交位置处上覆隧道断面在水平方向被挤压,产生的最大附加应力为1.4 MPa;地表最大沉降为1.1 mm,其中,MJS水平桩加固区域,地表沉降相对较小.总体来看,MJS水平桩加固效果较好,可为类似工程的实施提供借鉴.

MJS工法在砂卵石地层盾构近距离下穿运营地铁隧道的应用

依托在建长沙轨道交通4号线盾构区间,对砂卵石复杂地层下穿既有2号线运营区间预加固保护措施进行研究,并对多种预加固方案综合比选,最终采用MJS(全方位高压旋喷加固)工法对既有2号线进行预加固保护。工程实践表明,MJS工法水平加固过程中,既有2号线变形可控,最大变形约7 mm,加固体强度可达5～8 MPa,确保了4号线盾构穿越过程中既有区间的运营安全。这是国内首次在该类地层采用MJS工法对小净距既有运营线路进行水平预加固,可为今后类似工程提供参考和借鉴。

MJS水平旋喷桩在京沈高铁盾构隧道联络通道中的应用

针对北京地区以细砂、粉质黏土、粉细砂等软土为主且带有微承压性的富水软弱地层,京沈高铁盾构隧道5#和6#联络通道因地面有建筑物无法采取地面加固措施,为防止联络通道在预加固过程中地层沉降或隆起、因地层加固效果不佳在开挖过程中发生涌水涌砂、掌子面垮塌等风险而引起地面建构筑物坍塌破坏,采用MJS工法向下半圆方式进行喷射的超高压水平旋喷桩加固地层,取得了良好的成桩和止水效果,有效提高土体自稳能力、隔断承压水,最大程度减少联络通道地层加固和开挖施工对地面房屋的沉降影响。在MJS加固期间,地表隆起最大值仅为0.93 mm,开挖和衬砌完成后的最大沉降值仅-2.85 mm,满足房屋鉴定评估控制值的要求,保证了地面建筑物的安全。证明在城市内富水的黏土、粉质黏土、粉细砂层中采用水平MJS工法进行水平旋喷桩加固地层效果显著,可以获得良好的社会效益和经济效益。

RJP工法与MJS工法的比较分析

介绍了全方位高压喷射工法(MJS工法)与双高压旋喷工法(RJP工法)的施工原理及特点,并结合工程实例,分析了两种旋喷加固工法的优缺点,指出RJP工法与MJS工法相比,具有工艺简单、施工效率高、造价低廉等优点,值得推广应用。

动水条件下高压喷射注浆成桩工艺及基坑渗漏堵塞研究

针对动水条件下地铁车站深基坑开挖过程发生墙体渗漏问题,采用多种措施进行堵渗,但堵塞效果受到水力梯度、地下连续墙渗漏缺陷区域大小、渗透系数等因素影响较大。基于工程实践,采用多孔介质颗粒运移理论研究建立一套完备的基坑注浆堵漏的模拟计算方法,以期为类似工程改善注浆堵漏效果与评估提供借鉴。

濒临河流埋深大于四十米基坑底止水工艺及参数

改进了传统的MJS工法工艺流程中的一个步骤,把改进后的工艺流程应用于某输水隧洞盾构机接收井基坑底止水中,应用效果表明:MJS工法是适合于濒临河流、巨厚砂层中、深度超过40 m的地层中止水的工艺,具有经济、有效的优势。同时,提出了深度超过40 m地层中止水MJS工法桩的设计参数、操作要点。该结论有助于地下空间的开发利用。

MJS802HR喷气纺纱工艺技术及成本效益分析

介绍了喷气纺纱机的主要性能,对喷气纺纱的生产工艺及成本效益进行了分析与研究。

富水砂土地层中水平全方位高压喷射(MJS)桩施工环境影响的数值分析

基于长沙地铁4号线全方位高压喷射(MJS)桩试验,采用流固耦合数值模拟方法研究富水砂土地层中水平MJS桩的施工扰动影响。对各施工阶段引起的地层超静孔隙水压力和地层变形进行分析,揭示水平MJS桩施工对地层环境的影响规律。数值模拟结果与现场实测孔压回归分析获得的趋势线基本一致,验证了数值模型的合理性。通过数值分析表明:在喷浆施工阶段,MJS桩孔扩张引起上覆土层隆起;在喷浆结束成桩阶段,MJS桩体受到地层压力产生压缩引起上覆土层沉降。施工诱发超静孔隙水压力幅值约为50 kPa,影响范围为桩体10 m附近,富水砂土地层中孔压增量消散迅速,能够在桩体施工时间段内基本消散完毕。通过MJS法的主动排泥装置将地内压力限制在可控范围内,能够使其诱发的环境影响较小。