[发明专利]MJS法与水平冻结法联合加固承压富水砂性地层交叠车站下穿段的体系及其施工方法

说明书

本发明公开了MJS法与水平冻结法联合加固承压富水砂性地层交叠车站下穿段的体系及其施工方法，所述方法首先采用MJS法对施工土体进行全方位注浆，然后采用水平冻结法对上述土体进行加固止水，形成人工冻结止水帷幕。与现有技术相比，本发明具有以下优点：(1)本发明所述MJS法与水平冻结法联合加固承压富水砂性地层交叠车站下穿段的体系结合了MJS加固法和水平冻结法的优势，具有对施工环境影响小、有效加固深度大、加固效果可靠、止水性好、加固截面形状多变、全方位施工(垂直、水平、倾斜)等优点；(2)所述体系具有较强抗坍塌能力的冻结水泥土，且使得冻结后水泥土承载能力得到进一步提升，同时抑制土体在水平冻结过程中产生的冻胀融沉，避免施工对既有结构的影响。

技术领域

本发明属于地下工程加固技术领域，涉及一种加固交叠车站下穿段土体的方法，具体为MJS法与水平冻结法联合加固承压富水砂性地层交叠车站下穿段的体系及其施工方法。

背景技术

近年来城市现代化建设快速发展，带来轨道交通迅速发展，由此造成城市地铁网中很多线路相互交叉。包括区间与区间交叉，车站与区间交叉，车站与车站交叉等。此类下穿工程不仅对既有隧道的安全和正常运营形成了严峻的考验，而且成为城市地下隧道建设中风险等级最高的工程。

近接穿越工程是一项难度风险系数大，技术要求高，社会影响面广的建设工程。目前在地铁领域中下穿工程主要采取预留后期车站结构接口和破除既有车站侧墙创造接口两种方式进行施工。国内地铁现有的换乘站施工多是既有站预留换乘施工条件或者两期车站同期施工，前者多采用通道换乘，换乘距离较远；后者前期施工成本较高，且需要换乘线路规划基本不变。

目前在加固承压富水砂性地层下穿工程施工时多采用注浆法、冻结法或注浆冻结法等，以上方法加固体强度和质量均有不同程度的不足，甚至难以满足施工需求。MJS工法可以保证在承压富水砂性地层下穿工程施工时加固体的强度和质量，同时辅以水平冻结进一步加固止水，形成具有一定强度的人工冻结止水帷幕，该方案吸取了MJS工法加固体强度高和人工冻结法止水性好的各自独特优势，联合加固后的冻结水泥土不但具有较强的抗坍塌能力，而且冻结后的水泥土承载能力得到进一步的提升，同时土体掺入水泥后能够有效抑制水平冻结过程中产生的冻胀融沉问题，确保周边敏感性建构筑物的安全营运。

发明内容

解决的技术问题：为了克服现有技术的不足，获得具有较强抗坍塌能力的冻结水泥土，且使得冻结后水泥土承载能力得到进一步提升，关键在于抑制土体在水平冻结过程中产生的冻胀融沉，本发明提供了MJS法与水平冻结法联合加固承压富水砂性地层交叠车站下穿段的体系及其施工方法。

技术方案：MJS法与水平冻结法联合加固承压富水砂性地层交叠车站下穿段的施工方法，所述方法首先采用MJS法对施工土体进行全方位注浆，然后采用水平冻结法对上述土体进行加固止水，形成人工冻结止水帷幕。

优选的，所述方法的具体步骤如下：

(1)根据施工土体的各项条件及要求确定MJS法的加固宽度、加固范围、加固体直径、加固体搭接宽度、加固体截面形状，加固体数量；并依此确定MJS法施工参数，包括：提升速度、水泥掺量、喷射压力；

(2)采用全站仪定位放线；

(3)进行水平成孔施工：安装防喷涌装置，钻孔作业，打开阀门，钻杆穿过围护结构进入加固地层，采用水平精度测量仪监控上述施工过程，重复上述步骤直至成孔；

(4)成孔施工作业完成后，通过预安装的注浆孔注浆封堵，进行终孔作业；

(5)MJS法加固至少28天后进行水平冻结施工，水平冻结范围应在MJS法加固区范围内，在此范围内进行冻结帷幕设计；并监测冻结的土体。

优选的，步骤(1)中的各参数范围：提升速度为30-40min/m，水泥参入比45％以上，喷浆压力≥38MPa。