大断面矩形顶管下穿管线MJS加固效果研究

郑州地铁3号线某车站8号出入口采用大断面矩形顶管施工,近距离垂直下穿DN2000污水管线,采用MJS工法对污水管线底部土体进行加固,对顶管过程的地表和管线位移进行实时监测,通过对比数值模拟和实测结果,验证数值模型的准确性和MJS管底土体加固措施的可行性。通过三维数值计算得出:采用MJS加固后的地表沉降、管线竖向位移、横向水平位移、弯矩和剪力比未加固土体分别减小53.59%、38.13%、73.3%、57.3%和48.02%,MJS能够明显提高管底土体承载力、密实度、强度和弹性模量,起到固定和保护管线的作用;进一步分析MJS的注浆置换率、加固宽度、加固深度对管线变形的影响,并给出置换率、加固宽度和加固深度建议值,为类似工程提供参考和借鉴。

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。

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。

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。

地铁盾构隧道磨桩掘进参数优化及最优加固圈厚度研究

为解决盾构隧道磨桩施工期间掘进和加固参数的确定存在不确定性和主观性问题,文章以苏州地铁6号线区间隧道下穿既有车站时需磨除大直径桩基为工程背景,运用FLAC 3D数值模拟和现场试验监测方法,研究并优化盾构隧道磨桩掘进参数以及MJS加固圈的厚度取值。研究结果表明:盾构隧道磨除既有桩基施工过程中,掌子面(土仓)压力和壁后注浆压力宜分别控制在0.2~0.3 MPa和0.5 MPa左右,注浆层厚度不得低于建筑间隙厚度,必须保证壁后填充率大于100%且宜控制在200%左右。采用MJS工法桩加固能够减少盾构施工对周围土层及既有桩的扰动,保证既有桩的固有承载性能,最优加固圈厚度宜控制在1.6D~1.8D之间。现场监测结果与数值模拟结果吻合,可验证优化后的参数具有可行性,相关研究可为类似磨桩工程提供参考和借鉴。

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。

MJS加固试验桩水化热对温度场影响研究

为确定MJS+水平冻结法联合加固的冻结开冻时机,对MJS加固水泥土试验桩水化放热规律进行研究。采用直接法测定水泥水化热获得不同水泥质量掺量(40%、45%、50%、60%、70%)的水化热和水化放热速率,利用水化热室内试验所得数据进行数值模拟预测MJS加固体温度场变化规律,并结合现场MJS试验桩温度实测数据进行对比分析。结果表明:1)MJS水泥土试验桩的中心温度随水泥质量掺入比增大而提高;2)试验桩温度模拟值与实测值变化趋势相近,验证了数值模拟的正确性;3)MJS水泥土试验桩的中心温度先升高后缓慢降低,5 d左右水化放热量达到峰值,温度为56.1~69.2℃,水泥土水化放热随水泥质量掺入比的增大而升高;4)大体积水泥土因水化作用中心温度上升较大,单桩MJS水泥水化热在施工后30 d基本释放完成,故宜在30 d后进行人工冻结加固。

宁波软土地区MJS工法桩施工对临近既有建筑物的影响分析

为解决围护桩施工时的挤土效应对临近既有建筑物变形的影响,基于宁波地区首例MJS工法桩应用实例,详细介绍了MJS工法桩的施工原理,并提出了一套适合宁波软土地区的施工和设计参数。最后,采用建筑物沉降位移、建筑物倾斜、地表沉降和深层土体位移等动态跟踪监测手段得到了MJS工法桩施工期间临近既有建筑物的沉降和倾斜变化规律、周边地表的沉降变化规律以及深层土体的变形规律,并进行了MJS工法成桩质量情况分析。结果表明:1)MJS工法桩施工期间对周围环境影响很小,基本上可以忽略不计;2)MJS工法桩的水泥掺量大于50%时,其单轴抗压强度大于1.49 MPa;3)在淤泥质土中MJS工法的成桩质量会随着加固深度的增大而降低。

MJS工法及其在上海某地铁工程超深地基加固中的应用

以某地铁车站MJS超深地基加固施工为例,阐述了超深MJS地基加固施工过程中的技术管理要点,总结了施工过程中的一些心得体会。

水平MJS高压旋喷桩在高铁路基中的土体加固应用

探究了在砂土、黏土、微风化灰岩地层,盾构下穿武广高铁、京广铁路前,MJS水平旋喷桩在高铁路基中进行土体加固施工对地表沉降的影响。MJS水平旋喷桩引起的地表沉降可以控制在0~-10 mm之内,它在高铁路基土体加固施工的成功应用,为后续类似工程提供了有利的参考。根据高密度信息化沉降监测结果表明,水泥浆凝固、钻进成孔、和退钻成桩是3个主要影响地表沉降的因素,施工过程中加强该方向的把控有利于进一步减小MJS工法水平旋喷桩引起的地表沉降。

MJS工法在地层加固施工中的应用分析

MJS工法起源于日本,是一种新型的全方位高压喷射地基处理技术。它采用独特的多孔管排泥及地内压力监测技术,使其具备大直径旋喷加固施工、大深度地基改良及环境影响小等优点。但是MJS工法自从2008年引进中国以来目前仍处于施工参数及工艺的摸索阶段。本文以郑州市某隧道暗挖段工程为依托,分析了MJS工法相较于传统高压旋喷桩在地层加固中的优点以及施工过程中遇到的一些难题。

MJS工法在杭州地铁盾构下穿工程中的应用研究

本文以杭州地铁5号线滨康路站~青年路站区间盾构隧道近距离下穿既有地铁1号线软土地质为背景,通过现场试桩试验和实际施工过程的监测数据分析,提出适用于杭州软土地层的MJS施工参数及施工工序。结果表明:对既有隧道进行MJS加固建议选择"半圆"加固方式,并合理延长相邻桩的施工间隔时间,优化施工工序;在采用MJS加固后,既有隧道道床沉降、隧道收敛、水平位移累计最大值分别为-4.23 mm,3.04 mm,1.54 mm,既有隧道结构变形得到了有效控制。研究结论可为软土地区盾构穿越工程提供参考。

下穿高速公路超长水平MJS工法桩的应用研究

文章以广州南沙新区中船中路综合管廊下穿东新高速工程项目为依托,对超长水平MJS工法桩超前加固施工关键技术进行研究分析,在常规MJS工法桩施工工艺的基础上,采用了跟管钻机引孔、水平导向仪监测钻头方位,实时进行纠偏,并在引孔过程中采用Φ219钢护管跟进,为喷浆钻杆安装起到了良好的导向作用,有效控制了超长水平MJS工法桩桩位偏差,实现了复杂环境下长距离超前帷幕加固。

明挖隧道上跨地铁区间抗浮管幕保护方案研究

文章依托无锡市某道路快速化市政隧道上跨运营地铁区间盾构隧道工程,针对如何采用可靠措施有效控制基坑开挖施工对地铁的影响进行研究。采用抗浮管幕减小地铁区间上方基坑开挖卸载后土体及盾构隧道上浮,利用管幕与MJS加固体对明挖基坑底下方富水砂层进行封底处理以抵抗承压水,保护运营地铁安全。通过数值分析,合理确定工作井、管幕及MJS加固主要参数与地铁的关系,验证方案的安全性与合理性。

盾构近距离穿越高架桩基的施工影响与保护措施

上海长江西路越江工程规模为双洞6车道盾构法隧道,采用外径为15.43 m的超大泥水盾构进行掘进施工。根据线路规划方案,该隧道需要近距离往返2次穿越逸仙路高架和地铁3号线高架桥墩桩基。盾构隧道的直径较大,并与高架桩基间的距离约为1 m,且不符合相关工程保护条例的要求,因此,有必要对盾构隧道近距离穿越高架桩基的施工影响和保护措施进行研究。借助有限元数值分析,模拟隧道近距离穿越高架桩基的施工过程,在考虑盾构施工引起地层损失的基础上,采用全方位高压喷射工法(MJS)加固桩基,并考虑不同的加固范围,分析施工对桩基变形和承载力的影响,提出一种安全经济的桩基保护措施。通过与实测数据对比,验证了提出的桩基保护方案的合理性。