（1中铁四局集团第四工程有限公司，安徽合肥230012
2安徽建筑大学建筑结构与地下工程安徽重点实验室，安徽合肥230601）
作者简介：
蔡虹（1971-），女，福建晋江人，毕业于合肥工业大学土木工程专业，硕士，级工程师，主要从事地下空间研究。摘要：在粉砂地层中，以淮安东站盾构始发端洞门加固为背景，根据现场施工条件，对
多种地基加固措施综合比选，最终采用MJS工法对洞门进行加固。工程实践表明：MJS
工法桩无侧限抗压强度达到3MPa以上，满足设计要求，盾构机顺利始发，可为类似工程
提供借鉴。
关键词:MJS；盾构；始发端；加固
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中图分类号:TU443;U455.43文献标识码:A 文章编号：）007-7359（202））0）-0053-03
D0l：10.）6330/j.c n ki.）007-7359.202）.0）.022
0前言
随着我国的飞速发展，城市建设中，
地铁的建设越发重要5因此盾构法成为地铁建设最为重要的施工方法。盾构施
工过程中，如何加固盾构始发段，保证盾
构安全始发及接收5避免泥土及地下水涌入工作井，使洞□土体在盾构经过该
段时不坍塌是盾构法在隧道掘进的过程中必须要解决的难题。辛振省⑶等人通过理论分析和工程实例相结合并进行数值模拟分析，从破坏场、应力场、位移场出发，确定盾构始发端合理的加固范围；吴韬⑶等人通过归纳盾构出洞区加固土体稳定性分析的方法，得出抗滑移失稳通常是出洞加固中的安全控制的关键；我国传统的地基处理方法是高压喷射注浆法，然而张帆⑶认为传统的施工方法成桩质量低，并且对周围环境扰动大；王志丰⑶等人建立水平旋喷桩数值模拟，发现此施工方法使地表隆起并且数值为41mm；淮安东站盾构始发段采用MJS
工法进行洞门加固，此工法从日本引进5在我国许多工程中得到运用并取得良好
的效果。陈仁朋⑶等人以长沙地铁4号线近距离下穿上覆2号线运营隧道工程为例，研究MJS水平桩的成桩效果，研究表明，MJS水平桩加固区域，地表的沉降较小，满足设计要求；周朋⑶在砂卵石地层采用MJS工法对小净距既有运营线路进行水平加固5保证了既有区间的运营安全；李兴国⑶等人以上海某地基加固为例5介绍了MJS工法的施工重点、难点及其解决的措施，实践证明5该工法具有施工扰动小、土压力稳定、施工效果可靠等优点。
1工程概况
1.1区间概况
淮安东站一盾构工作井区间隧道总
长约563234m，上行右线长度
563234m，下行左线长度561277m，隧
道为两条单洞单线圆形隧道，采用盾构
法施工，如图1所示。区间隧道顶最大埋
深252m，最小埋深18.5m；线间距为
13.5m~19m，始发端中间工作井采用
MJS加固方式，加固范围为水平长度
10m，宽度为262m，深度为2724m，
MJS桩加固深度29m。始发端无管线，
周边范围无建筑物5盾构工作井总长度
39m，宽度为21.9m，采用地下三层双柱
三跨矩形框架结构，本站主体结构顶板
覆土约4.295m，标准段基坑深度约
26255m，盾构工作井吊装孔尺寸均为
112x7Amo
1.2水文地质条件
沿线地表水主要为盾构工作井东北
部水塘内的水，勘察期间水深约02m,
对本工程有影响的承压水为第丨和第II
层承压水。第I层承压水王要埋臧于砂
质粉土和粉砂层中。勘察期间根据布置
土层物理力学性质参数表表）土层
天然含水
量3（%）
饱和度Sr
（%）
密度P
(g/cm3)
粘聚力Cs
(kPa)
内摩擦角
Os（°）
天然孔隙
比e 黏土
②2
2698 1.9942 3.50.752砂质粉土
②4
26.297 1.9710300.726
粉砂
23.191 1.98731.20.662
粉质黏土
®6
27.895 1.9441 3.60.795
图）盾构始发示意图
的层压水位观测孔观测水位埋深126~
1.6m（平均值122m），水位标高为
622~6.28m（平均值626m）。第II层承
压水主要埋藏于粉砂层中，水位埋深
2020m左右，水位标高为-1220m。隧
道上部土层可分为五层，分别由杂填土、
粘土、砂质粉土、粉砂、粉质粘土等组成,
其性质见表1。
2工程重难点
本工程包含1个盾构区间，涉及多
次始发、接收，洞门加固效果不好时易出
现坍塌、渗漏水现象，直接影响到隧道施
工安全。确保盾构成功始发是盾构法施
工的重要一步，因此要保证盾构从非土
压平衡状态向土压平衡状态过渡，从而
使盾构姿态不发生变化，地表不会发生
较大沉降。盾构始发、到达需具备最基本
的岩土工程条件：洞门稳定，地下水控制
情况良好。根据工程地质、水文地质条件
情况，始发端头掘进断面均为粉砂，含承
压水，自稳能力差，易扰动3易坍塌3扰动后土体结构强度降低明显3不能满足盾构始发、到达的基本条件需采取针对性的地基加固处理措施。
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游甘峯囲町冋羽3加固方式的选择
①三轴搅拌桩及其附属设施安装时
间较长（10天左右），并且对施工区域要
求大3施工机械高度大；在对地基的加固
中，如果遇到障碍物3不能跨越施工3否
则就会形成不连续的加固体大大降低
加固质量；成桩止水效果低于高压旋喷
桩并且对周围环境扰动大。
②高压旋喷桩对施工区域需求大
施工机械高度大；对土层扰动较大容易
对地面造成隆起；其桩径根据地内压力
的变化而变化3由于在施工的过程中3地
内压力增大3其成桩直径和质量都远低
于MJS工法。
③MJS工法可以全方位进行喷浆
施工，即水平、倾斜、垂直各方向施工。其
特有的喷浆方式使其在粉砂地层进行孔
□密封施工时安全可行3并且此工法成
桩直径大、质量好。施工时3喷射流初始
压力达到40MPa，喷射流能量大，喷浆
持续时间长。此工法泥浆专管专排，可以
对排出泥浆集中管理3使得施工现场干
净整洁。MJS喷浆工法可以对地内压力
进行实时监测并且可以强制排浆3将土
压力随时调整3此工法有效减小对周边
环境的扰动和确保超深施工的成桩效
果。
由于本工程施工主要在粉砂地层中
进行根据现场施工条件对此三种工法
进行对比，选用MJS工法对洞门进行加
固。MJS工法是一种新的注浆工艺，是
在传统的高压喷射注浆的基础上增加了
多孔管和前端造成装置3如图2所示。首
先通过使用高压水泥浆将土体进行切
割、搅拌，然后将孔内泥土混合液通过主
动吸泥装置进行置换排出最后通过前
端的上的压力传感器对周边土体的压力
进行监测3以此来确保盾构工作井始发
及接收端加固区土体压力不发生较大变
化3因此极大地提高了加固区的质量及
强度。
图2多孔管剖面示意图
4MJS在工程中的应用
4.1MJS工法桩施工
成孔和喷浆是MJS工法施工的两
个阶段3成孔时3多孔管被顶出3直到伸
入预定深度3并且钻杆与前端装置相连。
对于超深度地基加固时3可先用钻机钻
至设计深度成孔；喷射浆液阶段是将硬
化材料以40MPa左右的压力通过喷嘴
喷射出去3同时将高压水开启并进行真
空吸浆3产生的多余泥土从多孔管排泥
□排到地面，与此同时多孔管被抽回。喷
嘴周围的土体在高压喷射流的作用下
土体结构遭到破坏3最终将土体和水泥
浆液搅拌混合并凝结成具有一定抗压强
度的固体。本工程中MJS工法桩施工工
艺与技术参数如图3、表2所示。
4.2现场取样检测
为了检验MJS工法桩的成桩质量，
在工法桩施工完成后对加固区进行现
场垂直钻孔取样。如图5、图6所示，总
共布置了12个取样孔，其中1号和6号
取样孔在上行左线洞门上方位置布置2
号~5号取样孔在洞门两侧外扩大约
1m位置,7号和12号取样孔在下行右
线洞门上方位置布置,8号~11号取样
孔在下行右线洞门两侧外扩大约1m位
置布置。为研究工法桩加固性能在施工
完成后，凝期达到28d后，在图3所示的
A、B取样孔进行钻孔取样，分别钻取6
个试样，尺寸为90mm x90mm的圆柱
体对其进行无侧限抗压强度测试。
5效果分析
表3为12个试样的基本情况的统
计，洞门直径为52m，距离地面202m,
钻孔深度设定在18~26m之间，以保证
钻孔深度能覆盖整个洞门加固区域，故
MJS工法桩在施工时，控制的较为精
确，其中1号、6号、7号、12号取样孑L长
度位于洞门上方，其取样长度在12~
129m之间；其余取样孔位于洞门两侧，
施工参数表2
项目设计参数实际参数
水泥浆液压力（MPa）4040
水泥浆液流量（L/min）90-13090~130
主空气压力（MPa）0.70.6
主空气流量（N・m3/min） 1.0~1.2 1.0-1.2
提升速度（cm/min）4~54~5
浆液类型纯水泥浆纯水泥浆
水灰比1:11：1
图3MJS工法施工流程
图4MJS现场施工图
图6加固取芯芯样
其取样长度在22~5m之间，总体来看
工法桩成桩效果较好。
如表4所示，利用微机控制压力试
验机测芯样的无侧限抗压强度，1号~6
号试样的抗压强度在228~325MPa,
其平均值为3245MPa；7号~12号试
样的抗压强度在224~423MPa3其平
均值为3282MPao由表可矢口,MJS工法
桩的无侧限抗压强度均大于设计值
（02MPa），达到预期的结果
。
芯样统计表表3孔号钻孔深度(m)芯样深度(m)
1#19.0 1.8
2#24.1 3.2
3#23.6 4.1
4#22.3 3.8
5#23.8 3.6
6#19.3 1.6
7#19.8 1.7
8#22.4 3.1
9#24.7 2.6
10#23.5 3.8
11#22.5 3.2
12#19.9 1.4
6结论
盾构始发前，采用MJS工法桩对洞门进行加固5经过垂直钻芯取样5测试芯
王凯样的无侧限抗压强度均大于设计强度5
满足设计要求5并且对加固体进行了水平钻孔试水，无渗漏现象发生，使洞门成
芯样测试表表4
组号试样
编号
抗压强度
(MPa)
平均值
(MPa)
1# 3.21
2# 3.13
A3# 2.98 3.145
4# 3.04
5# 3.16
6# 3.35
7# 3.75
8# 4.13
B9# 2.74 3.482
10# 3.56
11# 3.74
12# 2.97
功破除，盾构机成功地从非平衡土压状
态向土压平衡状态过渡5顺利始发。实践
结果证明，采用MJS工法对始发端进行
加固，达到预期效果。本工程施工可以为
以后相似工程提供借鉴。
参考文献
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加固合理范围研究⑹•地下空间与工程
学报22007003:1513-5182
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固土体稳定性研究⑹•地下空间与工程
学报22008003:1477-482+5852
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(上"第41页)
的砖砌厚度至少半米以上5具有保温隔热作用5以上这些都是俄式建筑风格的
做法5因此德惠大白楼市吉林省境内现存最具折衷主义样式风格的建筑。
2.3新艺术运动建筑风格
新艺术运动是20世纪初期，欧洲和
美国掀起了一股狂热思想5在普法战争之后，欧洲各国得到了稳定的发展，经济
直线上升，使得设计师们对探索新事物、新材料、新技术有着很高的热情。这股建筑热潮影响了设计中东铁路沿线建筑的
设计师们5使其纷纷效仿5在等级较高的车站类建筑中都能看到新艺术运动风格
的影子5然而当中东铁路建设到吉林段时，因沙俄建造资金短缺，无法满足新艺
术运动建筑风格在吉林段的建设。直到
1905年南满铁路时期，日本所属南满洲铁道株式会社(后文称满铁)为了迎合欧美人，满足欧美人的审美观念，分别在南
满铁路沿线城市开设大和旅馆，为欧美人提供住房服务。长春大和旅馆，位于长
春市站前广场5由日本建筑师市田菊次郎设计。这座旅馆建造于1907年，作为服务于欧美人的旅馆5日本建筑师在汲取新艺术风格的同时又以自身的理解5将长春大和旅馆建筑平面建成马蹄形的平面5在门窗的檐□处采用圆角方额的方式，突出门窗处线条的凹凸，使整个建筑充满活力。这与当时其周边照搬西欧建筑风格的建筑样式形成鲜明的对比。
这一建筑在当时相当长的时间里成为长
春地标建筑5为日本赢得了荣誉。1938
年，日本为增加旅馆经营面积，继续表明
其势力的影响，"满铁”公司又在该建筑
南侧进行了扩建5不再采用马蹄形建筑
平面布局，建筑面积也就上升到
7746m2。新艺术运动作为在当时哈尔滨
俄籍建筑师极为推崇的建筑风格5因经
费问题未在中东铁路吉林段大量建造5
长春大和旅馆的出现填补了中东铁路吉
林段新艺术运动风格的空白。同时日本
建筑师也向全世界表明了他们这代建筑
师们对于建筑的思考和对西方古典样式
的批判5长春大和旅馆代表着在东北活
动的日本建筑师向现代建筑迈出的步
伐。
3形成中东铁路建筑风格多元化
的影响因素
3.1中国传统文化观念的影响
中国传统文化源于中华上下五千年
所积淀的深厚文化底蕴5尽管经历了兴
衰变化，但仍旧独树一帜，中国传统文化
中有着取其精华去其糟粕的传统美德。
尽管中东铁路的服务对象为沙俄军事人
员及侨民5但中国匠人仍旧保持着对中
国传统文化的热爱5通过对外来建筑文
化的理解与传统文化的运用形成了具有
鲜明特的中东铁路吉林段建筑风格。
3.2外来建筑思潮的影响
中东铁路建设时期，从19世纪初期
持续到20世纪初期，这一时间段，欧美
等国家的经济、技术不断上升，掀起了一
股又一股的热潮。在这股热潮的引领下,
各个国家的建筑师纷纷效仿，大施拳脚。
也就促成了吉林段中东铁路建筑风格的
多元化。
4结语
中东铁路建筑作为东北地区独具特
的建筑5所拥有的不仅仅是灿烂的
建筑遗产5同样具有着相当庞大的历史
信息5而中东铁路吉林段作为中东铁路
的南部干线，往往对它的研究知之甚少。
本文仅仅是初浅地分析了吉林省境内的
中东铁路建筑风格5对于这条贯穿吉林
省的铁路艺术文化还有待深入的研究
这对于我们继续探究吉林省中东铁路建
筑5发掘其更深的历史价值有着极其
重要的作用。
参考文献
⑶雷家玥.南满铁路附属地历史建筑研究
⑶］.哈尔滨工业大学,2012.
⑶颜晓峰.中东铁路吉林段历史建筑遗存
保护与利用研究［D］.吉林建筑大学,
20162
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