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微膨胀地层中盾构管片上浮控制技术研究
随着城市化进程的不断加快，地下空间的建设需求也越来越大，盾构成为了地下隧道建设中最常用的一种方式。然而，在软土、泥质土等微膨胀地层中施工时，盾构管片往往会因为岩土顶部的上扬而出现浮起现象，严重威胁施工安全。为了解决这一问题，本文对微膨胀地层中盾构管片上浮的控制技术进行研究。
1.微膨胀地层的特点
微膨胀地层是指由于含有高水分、高有机质、高钠离子、膨润土等成分而引起膨胀的土层，是盾构施工中常见的地层类型之一。这种地层有较强的膨胀性和不稳定性，缺乏抗剪强度，易逐层分离，所以在盾构施工中容易形成“喷料、上扬、上浮”。此外，微膨胀地层还有一定的压缩性，当受到较大荷载后会出现难以恢复的变形，对工程安全带来严重的威胁。
2.盾构管片上浮机理
在微膨胀地层中，因地下水位的影响、盾构机挤土压力的作用等方面的原因，导致接近顶板的管片受到的摩擦力减小，而形成上扬现象。当管片的上扬超过一定程度时，管片会浮在土中，从而对盾构的顶部结构造成严重影响，直接影响整个工程的施工效果和安全。
3.盾构管片上浮控制技术
针对微膨胀地层中盾构管片上浮的问题，目前常采用的解决方法之一是增加管片重量。增加管片重量的方法主要是采用钢材或石头作为钢筋混凝土管片的填充材料，这种方法虽然能够增加管片重量，但是对盾构机的负担也会增加，并且施工难度也会增加。
另一种常见的方法是通过控制盾构机的推进速度和施工进度，避免在微膨胀地层中形成上扬现象。这种方法需要严格控制盾构机的速度，遵循逐节支护的原则，尽量将盾构机的速度控制在1.5m/h以内。此外，还需要合理设计土压平衡系统，使得土压与管片重量之间达到平衡状态，防止管片因为压力不平衡而造成上浮的风险。
除了上述两种方法外，还可以使用下部支护、增加支撑点等方式来控制盾构管片上浮。下部支撑可以有效控制管片的水平位移和上浮，增加支撑点可以增加管片与地面的接触点，减小管片的上浮风险。
4.结论
微膨胀地层中盾构管片的上浮是盾构施工中常见的问题，对工程施工和安全都造成了很大威胁。为了解决这个问题，我们可以通过多种方法来控制盾构管片的上浮，以确保工程施工的安全和顺利进行。在盾构施工过程中，我们应该严格遵循操作规程，加强质量监控，做好安全防范工作，确保施工顺利完成。