MJS工法是在常规高压旋喷桩工法的基础上发展产生的,由于其可控制地内压力、实现全方位施工、保证注浆直径、避免环境污染等优点,在隧道超前地层加固中应用越来越广泛。但目前,对于MJS水平旋喷桩施工过程中的地层和地表沉降问题并没有详细的研究。本文运用数值模拟的方法,建立了旋喷桩施工和后续盾构施工的数值模型,结合施工现场监测数据,进行了以下方面的研究:(1)对旋喷桩施工和后续盾构开挖施工产生沉降的影响因素进行了分析,得出注浆置换率、旋喷桩结石率和旋喷桩加固区强度三个影响因素在两个施工过程中相互影响和制约,共同决定了两个施工过程的沉降。(2)对京广铁路和武广客专下旋喷桩的施工进行数值模拟,得出旋喷桩施工过程中地层和地表沉降规律。分析对比各施工步间的地层和地表沉降规律,得出地层沉降最大值总出现在旋喷桩顶部,地表沉降最大值主要由地层损失量和旋喷桩搭接质量决定。(3)对比不同注浆置换率下,旋喷桩施工过程中地层和地表沉降差异,得出随着置换率增加,地层和地表沉降值增加,且地层和地表沉降随施工步的沉降速率增加。通过拟合得出旋喷桩施工完成时地表最大沉降值与置换率的大小呈线性关系。(4)对比不同注浆置换率下盾构过程中地层和地表沉降值,得出旋喷桩加固能大大减小盾构过程对周围土层的扰动,盾构过程中地表最大沉降值与置换率的大小呈指数关系。(5)对比不同置换率下,旋喷桩施工和盾构施工两个施工过程所产生的地表沉降最大值之和,得出京广铁路施工过程中的最优浆液置换率为10%,武广客专施工过程中最优浆液置换率为20%。