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软土地层大直径盾构始发管片上浮风险控制研究
软土地层大直径盾构始发管片上浮风险控制研究
摘要：
随着城市建设的快速发展，越来越多的地下空间需要开发和利用，大直径盾构在城市地铁、隧道和地下设施建设中起着重要作用。然而，软土地层的大直径盾构始发管片上浮风险是一个长期以来一直被关注的问题。本文通过综合分析盾构始发管片上浮的原因，探讨采用水下套管注浆、冻土法、黏土负荷法和力学预挖法等控制方法对大直径盾构始发管片上浮的有效性和可行性。同时，提出了在工程实践中应采取的风险控制策略，为软土地层大直径盾构始发管片上浮风险的控制提供参考。
关键词：大直径盾构；始发管片；上浮；软土地层；风险控制
1.引言
大直径盾构是一种在软土地层中进行隧道掘进的重要设备。在盾构隧道施工过程中，始发管片上浮是一个重要的风险问题。一旦发生始发管片的上浮，将会给地下空间的使用带来安全隐患。因此，对于软土地层大直径盾构始发管片上浮的风险控制研究具有重要意义。
2.盾构始发管片上浮原因分析
大直径盾构始发管片上浮的原因主要包括水压作用、土压力变化、土体膨胀和盾构机推进力等因素的影响。水压作用是造成始发管片上浮的主要原因之一。土压力变化是始发管片上浮的另一个重要原因，由于土体变形和水压的变动，土压力分布会发生变化，导致始发管片上浮。此外，软土地层中含有大量的有机物，经过长时间的压实，会导致土体的膨胀，从而引起始发管片上浮。盾构机推进力的施加也是导致始发管片上浮的重要因素。
3.控制方法综述
3.1水下套管注浆
水下套管注浆是一种常用的控制始发管片上浮的方法。该方法通过在始发管片的周围注入固化剂，增加管片的稳定性，从而有效地防止上浮的出现。然而，水下套管注浆存在施工难度大、成本高的问题，对施工技术人员的要求较高。
3.2冻土法
冻土法是一种通过冷却地下土体使其凝固的方法。在大直径盾构始发段进行施工前，使用低温介质将土体冻结，从而增加土体的稳定性，减少始发管片上浮的发生。冻土法可以有效地控制始发管片的上浮风险，但是对于大规模软土地层的盾构施工来说，冻土法的成本较高，施工难度较大。
3.3黏土负荷法
黏土负荷法是一种通过给周围土体施加外部负荷来增加土体的稳定性的方法。该方法通过在始发管片周围施加钢管或混凝土负荷，增加土体的侧向抗力，减少上浮的风险。但是，黏土负荷法需要施工大量的外部负荷，对施工工艺要求较高。
3.4力学预挖法
力学预挖法是一种通过预先挖掘土体并增加土体的横向支护来防止始发管片上浮的方法。该方法通过挖掘土体，施加侧向支护结构，减少土压力变化，从而降低上浮风险。力学预挖法具有操作简单、成本低的优点，但需要施工大量的预挖工程。
4.风险控制策略
为了控制软土地层大直径盾构始发管片的上浮风险，应采取综合的风险控制策略。首先，在设计阶段，需对施工环境进行合理评估，选择适合的控制方法。其次，在施工阶段，应加强施工现场的管理，严格遵守相关规范，确保控制措施的有效性。最后，在风险控制过程中，需要定期进行监测和评估，及时调整控制策略。
5.结论
软土地层大直径盾构始发管片上浮风险是一个长期以来备受关注的问题。本文综合分析了始发管片上浮的原因，并就当前常用的控制方法进行了综述。通过风险控制策略的提出，可以有效地控制大直径盾构始发管片的上浮风险，为软土地层大直径盾构始发管片上浮风险的控制提供参考。
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