近距離下穿既有地鐵線MJS水平加固技術(shù)應(yīng)用

朱勁鋒/ZHU Jin-feng

（廣東華隧建設(shè)集團(tuán)股份有限公司，廣東 廣州 510330）

1 工程概況

長(zhǎng)沙市軌道交通4號(hào)線溁灣鎮(zhèn)站～湖南師大站區(qū)間采用盾構(gòu)法施工，區(qū)間下穿既有地鐵2號(hào)線，交叉段距離為27m。4號(hào)線區(qū)間與既有2號(hào)線區(qū)間隧道輪廓最小豎向凈距為2.863m。施工區(qū)域內(nèi)地層主要為砂層、圓礫層、碎裂巖（強(qiáng)風(fēng)化角礫巖、角礫巖、泥巖）。

2 MJS水平樁施工方案

本工程為下穿既有運(yùn)營地鐵2號(hào)線作業(yè)，下穿地層工程地質(zhì)條件差，既有運(yùn)營中2號(hào)線對(duì)變形控制的要求高，盾構(gòu)直接下穿無法保證沉降，下穿之前應(yīng)對(duì)地層進(jìn)行預(yù)加固處理。砂卵石及碎裂巖地層因其顆粒不勻、軟硬不均、局部高強(qiáng)度，導(dǎo)致盾構(gòu)在掘進(jìn)過程中沉降控制難度大。通過技術(shù)比選及MJS在廣州地鐵中長(zhǎng)距離下穿武廣高鐵中的優(yōu)異表現(xiàn)，最終確定了采用MJS水平樁+管棚的方式對(duì)隧道間的地層進(jìn)行加固。

為提高擬建地鐵4號(hào)線與既有2號(hào)線之間地層強(qiáng)度，降低后續(xù)管棚施工和盾構(gòu)下穿過程的風(fēng)險(xiǎn)，從已施工豎井內(nèi)采用MJS水平樁對(duì)其進(jìn)行加固。每個(gè)豎井內(nèi)設(shè)置15根直徑為2.0m半圓的MJS水平樁，共30跟，每根樁長(zhǎng)度為42.0m，具體見圖1和圖2。

圖1 MJS水平樁平面圖

圖2 MJS水平樁剖面放大圖

3 水平加固試樁施工

1）采用全站儀定位放線。

2）水平成孔施工：①安裝防噴涌裝置，如圖3；②MJS鉆孔作業(yè)，打開閥門，鉆桿穿過圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)入加固地層；③MJS在水平成施工過程中，水平精度測(cè)量?jī)x對(duì)成孔過程隨時(shí)監(jiān)控確保成孔精確性；④重復(fù)以上步驟，直到施工結(jié)束；⑤施工結(jié)束后，對(duì)設(shè)備進(jìn)行沖洗和保養(yǎng)。

圖3 防噴涌裝置安裝示意圖

3）MJS水平加固樁終孔作業(yè)：每作業(yè)完成后，利用預(yù)安裝的注漿孔進(jìn)行注漿封堵。

4）針對(duì)碎裂巖區(qū)域的施工措施：①對(duì)前端裝置進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，提高地層適應(yīng)性；②采用特殊鉆頭進(jìn)行鉆進(jìn)，通過多次反復(fù)鉆進(jìn)擴(kuò)孔，對(duì)鉆頭周邊硬物進(jìn)行切削，直至穿越碎裂巖區(qū)域；③鉆進(jìn)過程中，增加泵體，從后端裝置備用孔持續(xù)注入膨潤土漿液（擬定2MPa，結(jié)合實(shí)際情況調(diào)整），加大膨潤土漿液用量，提高其粘度（擬定36s），對(duì)鉆桿進(jìn)行保護(hù)；④加大削孔泵壓力（擬定3～6MPa），增加膨潤土漿液用量，減少地層損失；⑤待特殊鉆頭穿越碎裂巖區(qū)域后回拔鉆桿，同時(shí)填充大量膨潤土漿液護(hù)孔，再更換糾偏鉆頭重新鉆進(jìn)到樁體設(shè)計(jì)深度；⑥鉆進(jìn)過程中，若出現(xiàn)周邊石塊反復(fù)坍塌或其他情況導(dǎo)致難以鉆進(jìn)，則采取噴漿措施固結(jié)此區(qū)域后，再次鉆進(jìn)；⑦在噴漿至碎裂巖區(qū)域，噴出的漿液可能難以形成樁體，地內(nèi)壓難以控制，為減少沉降，此碎裂巖區(qū)域采用低壓力填充孔洞的方式回拔。

以上針對(duì)碎裂巖區(qū)域的施工措施為嘗試方案，在既有運(yùn)營2號(hào)線沉降可控的情況下，可結(jié)合實(shí)際情況對(duì)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，信息化施工。

4 加固效果檢驗(yàn)及效果評(píng)價(jià)

采用取芯方法對(duì)MJS水平加固樁加固效果進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)的項(xiàng)目主要有：①加固體28天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度＞1.0MPa；②兩根MJS水平加固樁之間的咬合程度。經(jīng)檢測(cè)，完全符合要求。

通過采取一列的措施，MJS水平加固成功進(jìn)行作業(yè)，取得了良好的效果，保證了盾構(gòu)下穿既有運(yùn)營線的安全。