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随着城市化的不断迅速发展和交通建设的需求日趋增长，盾构法施工成为现代城市地下交通建设的主要技术之一。然而在盾构施工过程中，常会出现隧道衬砌管片上浮的现象，给施工工程带来一定的安全隐患和经济风险。因此，本文将就盾构法施工隧道衬砌管片上浮的产生机理及控制措施进行探讨。
一、 上浮机理
地层的类型和性质是影响管片上浮的一个重要原因。粘土、黏土等可塑性地层，密实度和稳定性较差，容易形成泌水和土流沙，使得管片与地层结构之间的相互作用力变小。此外，地下水的流量、水质和水压等参数也都是影响管片上浮的重要因素之一。地下水流量大的地方，水压较高，会减小管片的下沉力；而地下水质或渗透性较高的地方，则可能导致土层流失，导致管片上浮。
盾构施工参数包括密封、支撑、前锋地压等参数，都是影响管片上浮的重要因素。例如，在泥质土且渗透性高的地层中进行盾构施工时，施工过程中需要适当增加盾构机的推力和前进速度，以增加管片下沉力。而在硬岩层地层中，使用盾构推力和前进速度较大，可能导致管片受到了过大的拉伸应力而形成上浮。因此，盾构施工参数需要根据地质条件进行适当调整，以控制管片上浮的发生。
盾构机在安装管片时，需要对管片进行适当调整和校准，使其符合设计要求，并保证管片之间的缝隙处于正常的范围内。如果管片之间的空隙过大，或者管片的位置存在偏差，则可能会导致管片上浮。因此，在盾构机施工过程中，需要加强对管片的管理和监测，保证其安装质量符合要求。
二、 控制措施
1. 选择合适的地质环境
在盾构施工之前，需要对地质条件进行合理评估，并根据评估结果选择合适的施工方案和相应的盾构施工机械设备。例如，在选择盾构机械设备和施工方案时，应考虑到地质条件，尤其是地层类型和水文地质条件，控制盾构施工参数，以避免管片上浮的发生。
2. 合理调整盾构施工参数
在盾构施工过程中，需要根据地质条件和管片安装质量等因素，合理调整盾构施工参数，以保证管片下沉力和稳定性，防止管片上浮的发生。例如，在泥质土层中进行盾构施工时，可以采取加大千斤顶，增加盾构机推力和前进速度的方式，增加管片下沉力。在硬岩层地层中，可以采用减小前进速度、分节推进、减小盾构机推进距离等方式，避免管片产生过大的拉伸应力。
3. 管片安装质量控制
管片安装质量是管片上浮的一个重要因素。因此，在盾构施工过程中，需要对管片进行严格管理和监管，保证其安装质量符合要求。如对管片员进行培训，加强管片的理论和技术指导，加强管片之间的连接质量的控制，对管片的沉降和安装质量进行严格监控。
4. 监测管片上浮
在盾构施工过程中，随时监测管片的位置，及时发现管片上浮的迹象。可以采取现场监测或在线监测的方式，努力发现管片上浮或者倒塌等隐藏隐患，及时采取相应的补救措施，以保证施工的安全和顺利进行。
三、 结论
管片上浮是盾构法施工中的一个常见问题，需要通过多种措施进行控制。掌握管片上浮的机理，并根据地质条件、盾构施工参数和管片安装质量等因素进行适当调整，能够有效地控制管片上浮，并保证盾构施工工程的安全性及经济效益。因此，在今后的盾构法施工工程中，需要加强对管片上浮的分析和控制，提高盾构施工技术水平，以实现安全、高效的盾构施工。