随着城市地铁建设的发展,盾构法隧道施工技术越来越普遍被应用,由于地层性质和施工技术的差异,当管片脱离盾尾后,经常会出现局部或整体上浮的情况,这类问题的发生,不仅给隧道防水带来隐患,而且还会影响工程质量,造成资金和资源浪费。本文以东南沿海某城市轨道交通一号线为背景,通过论分析、现场监测和数值模拟计算,研究管片在施工过程中的上浮规律与控制措施。本文研究的主要内容有:(1)将管片受到的上浮力按“静态上浮力”和“动态上浮力”两种情况分析。“静态上浮力”是由水、泥浆和注浆浆液包裹管片,致使管片处于液体中,从而产生上浮力。“动态上浮力”是在进行壁后注浆过程中,产生引起管片发生上浮、错台和破损的力。分析研究浆液的扩散过程,并将扩散过程分成:充填、渗透、压密和劈裂注浆4个阶段。从盾构管片脱离盾尾后着手,考虑注浆压力对管片的影响,得到隧道管片满足抗浮稳定要求的最小覆土厚度计算公式。(2)通过对东南沿海某城市轨道交通1号线,“上软下硬”地层的某盾构区间工程进行调研,整理并分析施工过程中管片上浮的监测数据,得到管片在施工过程中上浮规律。根据管片的受力特点,进行理论推导计算,得出在不同的土体流变性作用下管片的上浮量计算公式。(3)应用有限差分软件FLAC 3D,选取监测区间中“上软下硬”地层,对盾构隧道开挖过程进行数值模拟。研究不同的注浆参数、地层特性和覆土厚度对管片上浮量的影响规律,并将数值模拟得到的结果与施工监测及理论计算结果进行对比。最后,提出在盾构施工过程中,管片抗浮的相关控制技术措施。