盾构隧道管片上浮原因分析及控制措施

盾构法隧道施工中管片上浮和预防中铁十三局集团广州地铁项目部姚明会谈家龙【内容提要】：本文结合广州市轨道交通四号线仑大盾构区间工程实例，从盾构工法特性，同步注浆工艺，盾构姿态控制及线路走向等方面着手，对土压平衡盾构施工过程中产生的隧道管片上浮现象、原因进行了分析研究，并提出了相应的施工控制对策，对盾构法隧道施工中控制管片上浮有很好的借鉴作用。

【关键词】：盾构法施工管片上浮和预防1 前言在盾构掘进过程中，管片上浮多数情况下是发生在硬岩地段，尤其在下坡段，跟踪测量结果显示，在脱出盾尾后24小时（掘进12环左右）内管片上浮值就可以达到80～100mm，在随后的时间里管片上浮速度有所减慢，在36小时后管片上浮量基本达到稳定。

管片上浮主要受工程地质、水文地质、管片衬砌注浆质量、盾构机姿态控制等方面的影响。

本文结合广州城市轨道交通四号线仑大盾构区间隧道管片上浮的工程实例，从盾构工法特性、同步注浆、盾构姿态及线路走向等方面着手，重点对土压平衡盾构施工过程中产生的管片上浮的现象、影响因素及应对措施进行分析研究，为解决盾构隧道管片上浮问题提供一些参考建议。

2 工程概况及地质分析2.1工程概况仑大盾构区间线路位于广州城市中心区东南侧，属珠江三角洲平原区的珠江水网带北缘，地形略有起伏，为河流和低丘地带。

区间隧道两次过山，两次过河，两次过村，一次过站。

隧道右线长2301.3m，左线隧道长2298.275m。

设竖曲线4个，最小竖曲线半径为3000m，最大纵坡为42.65‰。

最小平面曲线半径800m。

区间隧道平面总体走向为“V”字形，纵断面总体走向为“W”字形。

区间线路间距为12.7m～15.7m。

2.2线路区间工程及水文地质分析本区间隧道穿越地层分布不均匀，地层分布复杂，分界不明显，起伏变化大。

隧道主要穿过<8Z>中风化混合岩、<9Z>微风化混合岩地层。

<8Z>地层起伏较大，隧道中有<7Z>地层出露，厚度约2m－7m。

成都典型泥岩地层管片上浮原因分析以及控制技术措施摘要：随着盾构法施工技术在我国城市地铁的发展，使得盾构法越来越多的要应用到各种典型地层中，本文结合成都泥岩地层的特征,对控制成都地铁典型泥岩地层盾构施工中管片上浮这一难题进行探讨。

关键字：盾构施工；泥岩地层；注浆；管片上浮1引言伴随着盾构施工在我国的兴起，盾构技术越来越成熟，被不断的应用到各种典型地层中，在众多盾构施工中，成型隧道的质量是业主方、施工方、监理方以及设计方等等多家单位一直关注的结果，直接关系到成型的隧道能否投入到地铁运营当中去以及人民的安全是否能有保障。

成都典型的泥岩地层盾构施工中，管片上浮直接导致管片大量错台、破损甚至直接影响到成型隧道线型的超限。

成都地铁3号线一期工程主要是泥岩地层，部分标段都存在管片在泥岩地层中上浮问题。

管片上浮量在0～10cm，导致管片连续错台、破损，引起了业主以及其他外界单位的高度重视。

通过在实际施工中总结经验教训得出结论。

1、泥岩地层中产生上浮力的主要因素是同步注浆浆液和水。

2、通过同步注浆和二次注浆相互配合控制管片上浮和防止管片上浮引起管片错台破损是可行的。

2泥岩特征泥岩地层按风化成度主要分为：全风化泥岩、强风化泥岩、中等风化泥岩。

（1）全风化泥岩：褐黄色、褐红色、紫红色夹灰白色，主要由粘土矿物组成，岩质极软，岩芯呈土柱状，少量碎块状。

本层沿线广泛分布，发育厚度不均匀。

层厚0.50～4.60m，部分地段缺失该层。

（2）强风化泥岩：褐红色、紫红色，泥质结构，裂隙较发育，岩芯多呈碎块状、短柱状，岩质软，为极软岩，岩芯碎块手可折断，岩体基本质量等级为Ⅴ类。

层厚一般0.70～9.20m。

（3）中等风化泥岩：褐红色、紫红色，中厚层状，泥质或微钙质结构，泥质胶结。

岩芯多呈柱状，少量呈碎块状，较完整，岩质较软，为极软岩，锤击易碎，部分地段软弱夹层或差异风化明显，易风化，遇水易软化，岩体基本质量等级为Ⅴ类。

厚度一般1.50～14.10m。

盾构管片上浮控制措施摘要：盾构隧道掘进过程中管片上浮问题是盾构施工过程中比较常见的一个技术性问题，本文结合南宁市轨道交通4号线通大区间施工案列为基础，对区间盾构施工过程中管片上浮问题进行分析，并从同步注浆、二次注浆以及盾构姿态等方面提出相应的盾构管片上浮控制措施，供同行参考。

关键词：管片上浮；同步注浆；二次注浆；盾构姿态；控制措施伴随着我国基础建设的发展，盾构法施工以其影响小、自动化程度高、施工快速、优质高效、安全环保等优点，成为城市轨道交通建设的重要施工工法，在盾构施工中管片上浮是比较常见的一种技术性问题，管片上浮不仅仅会影响成型隧道轴线偏差，还会导致管片产生大量错台、破损等质量问题。

南宁市轨道交通4号线通大区间右线在293环-332环段主要是中风化泥灰岩地层，岩质坚硬，属于稳定围岩，盾构掘进至此区域段时有明显管片上浮现象，在盾构施工中，管片上浮主要受工程水文地质、管片衬砌壁后注浆质量、盾构掘进姿态控制等方面的影响，现以此为例，从同步注浆、二次注浆及盾构姿态等方面入手，重点对盾构施工过程中的管片上浮现象、影响因素及控制措施进行分析研究，为解决盾构施工管片上浮问题提供一些参考及建议。

1、工程概况及水文地质概况1.1工程概况本区间为两条单洞单线圆形盾构隧道，线间距14.0~17.0m，曲线最小半径为400m；线路纵断面先以2‰出通源路站，之后分别以30‰和10‰坡向下，最后以2‰的坡上提升到达大沙田站。

整个区间隧道的覆土厚度为8.0~24.0m。

右线设计起止里程为YK7+778.077～YK9+340.499，区间长度1562.422m，本区间右线隧道采用中铁装备103#盾构机掘进，开挖直径为6280mm。

1.2工程地质及水文地质概况此区段地层自下而上依次为：中风化泥灰岩、强风化泥灰岩、全风化泥灰岩、杂填土、圆砾填土层，盾构穿越地层为中风化泥灰岩。

此区段地下水类型主要是上层滞水及碎屑岩类孔隙裂隙水，隧道处于地下水位线以下。

岩溶区盾构隧道管片的上浮影响因素及控制措施郝志强马林陈林祝煦益勾承藻中国水利水电第七工程局有限公司四川成都610213摘要：岩溶地层裂隙发育、地下水储存丰富，使盾构施工中的管片上浮问题更加突出，严重时影响隧道使用耐久性，给地铁运营埋下安全隐患。

基于南京轨道交通工程岩溶集中段，结合盾构施工参数及现场质量检查结果，分析其施工期管片上浮因素，并从地下水、注浆材料、盾构姿态等方面出发，提出了有效的控制措施。

关键词：盾构隧道；岩溶区；管片上浮；施工参数；控制措施中图分类号：TU99文献标志码：A文章编号：1004-1001(2020)12-2324-04DOI：10.14144/ki.jzsg.2020.12.037 Influencing Factors and Control Measures of Shield Tunnel Segment Floatingin Karst AreaHAO Zhiqiang MA Lin CHEN Lin ZHU Xuyi GOU ChengzaoSinohydro Bureau7Co.,Ltd.,Chengdu,Sichuan610213,ChinaAbstract:The development of karst stratum fissures and the abundant underground water storage make the problem of segment floating in shield construction more prominent,which will affect the durability of the tunnel in serious cases,and may bring hidden dan ger to the subway operation.Based on the karst conce n trated sectio n of Nanjing rail transit project, combined with the shield construction parameters and field quality inspection results,the factors of segment floating during construction are analyzed,and effective control measures are put forward from the aspects of groundwater, grouting materials and shield posture,etc.Keywords:shield tunnel;karst area;segment floating;construction parameter;control measure近年来，随着城市轨道交通的发展，国内岩溶地区大量运用盾构法修建区间隧道。

盾构隧道上浮解决措施
(1)问题分析
在隧道掘进施工中，拼装后的成形隧道或多或少会产生不稳定的现象，根据施工经验隧道产生的上浮现象比较常见，而隧道的上浮会对隧道质量产生严重的影响，因此分析其成因并制定相应的措施在本工程中是必不可少的。

(2)总结以往施工经验，该现象产生的成因有如下几点：
①对于盾构掘进后的建筑空隙浆液没有及时填充；
②由于建筑空隙的存在致使地下水、裂隙水的涌入造成隧道上浮；
③浆液凝固时间长；
④盾构掘进速度过快；
(3)施工技术措施
为了减少隧道的上浮量，使隧道尽快稳定，控制隧道可能会发生上浮的现象，确保隧道的稳定。

因此采取下列措施：
①施工期间严格控制隧道轴线，使盾构尽量沿着设计轴线推进，每环均匀纠偏，减少对土体的扰动。

②均衡施工，必要时减慢隧道掘进速度，让填充的浆液有充足的时间凝固，确保拼装好的管片稳定性。

③根据推进监测的结果对注浆方案进行针对性的调整。

如调整注浆部位、注浆量、配制快凝及提高早期强度的浆液等。

④为了正确观测隧道纵向变形，消除潮汐对隧道的影响，正确地判断隧道是否稳定，必要时采用连通管进行纵向变形监测。

⑤加强对管片的监测工作，以指导盾构机姿态调整，如果出现管片上浮和下沉量突变，则应加大监测频次，并采取二次压注双液浆的方法对管片进行稳定，防止情况进一步恶化。

⑥在盾构刚始发掘进时，由于盾构处于试推进阶段，所以盾构掘进较慢，有利于隧道的稳定。

另外，由于试推进本身的目的就在于摸索盾构对本标段地层的适应性，所以在掘进此段时，可以通过加强监测，制定相应的对策如壁后二次注浆、调整浆液配比、调整注浆位置等措施来解决此问题。

盾构隧道管片上浮原因分析及应对措施作者：张智勇来源：《价值工程》2018年第06期摘要：地铁盾构施工时的管片上浮问题非常棘手，难以处理。

本文依托长沙地铁盾构区间管片上浮的问题，从水文地质情况、盾构作业影响、管片后压浆等方面进行原因分析及研究，并针对性地提出了控制管片上浮的处理措施及施工对策。

Abstract： The problem of the pipe float-up during subway shield construction is very tricky and difficult to handle. Based on this problem of Changsha Metro， the reasons are analyzed and studied from the aspects of hydrogeology， the influence of shield operation and grouting after the segment of the shield， and some treatment and construction measures are put forward.关键词：地铁；盾构施工；管片上浮；原因研究；控制措施Key words： metro；shield construction；pipe float-up；cause study；control measures中图分类号：U455 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）06-0143-030 引言地铁盾构掘进施工过程中，管片上浮问题比较突出，部分项目甚至严重到需设置调坡以适合线路设计，造成了较大的工期及经济损失。

为了确保地铁隧洞线型满足设计及保证工程质量，需将管片上浮位移量控制在规定的合理范围内。

盾构掘进时管片的上浮主要是因为管片抗浮能力不足所引起，管片上浮问题受到多种复杂因素的影响，包括水文地质、工程地质、掘进工法及工艺措施、管片构造、管片后压浆等。

盾构隧道管片上浮原因分析及应对措施高伟发表时间：2018-05-24T17:23:57.303Z 来源：《基层建设》2018年第7期作者：高伟[导读] 摘要：衬砌管片上浮是盾构隧道施工过程中普遍存在的问题，一直困扰着盾构隧道的施工。

中铁上海工程局城市轨道交通工程分公司上海市 201900摘要：衬砌管片上浮是盾构隧道施工过程中普遍存在的问题，一直困扰着盾构隧道的施工。

针对宁波地铁3号线一期体育馆站到明楼站区间盾构隧道施工过程中出现的管片上浮问题，分析了盾构掘进过程中管片上浮的原因，并从地质条件、注浆方法、浆液选择、注浆参数控制、隧道上覆土、盾构姿态入手，提出了施工、设计过程中控制衬砌管片上浮的对策和针对性措施，为盾构隧道的施工和设计提供了参考。

关键词：盾构隧道管片；上浮原因分析；应对措施引言地铁盾构掘进施工过程中，管片上浮问题比较突出，部分项目甚至严重到需设置调坡以适合线路设计，造成了较大的工期及经济损失。

为了确保地铁隧洞线型满足设计及保证工程质量，需将管片上浮位移量控制在规定的合理范围内。

盾构掘进时管片的上浮主要是因为管片抗浮能力不足所引起，管片上浮问题受到多种复杂因素的影响，包括水文地质、工程地质、掘进工法及工艺措施、管片构造、管片后压浆等。

本文依托此项目的工程实例，从盾构工法特征、盾构作业姿态及管片后压浆等多方面着手，对管片上浮问题产生的原因进行了系统的分析及研究，并采取针对性施工对策及措施，很好地控制了管片的上浮[1]。

1管片上浮的危害隧道管片的局部上浮会带来一系列连锁反应：①由于管片上浮直接影响成型隧道的轴线偏差，并引起了衬砌结构侵入隧道的建筑限界；②管片上浮会引起管片间的错台，使纵向连接螺栓受剪，出现管片裂缝，严重着会剪断纵向连接螺栓，影响结构安全；③螺栓的剪断或管片间出现裂缝和错台等，都可能破坏管片的防水结构，进而引起渗漏。

不及时补救，破坏程度蔓延，某些地层中可能出现严重的管涌、流沙等事故；④上覆土受土体自重和管片上浮力的影响，产生局部裂缝或压缩现象，严重者会出现贯通裂缝，如果地层不透水，加之上覆土也受到浮力作用的影响，上覆荷载相应减小，无疑增加了隧道管片的上浮幅度；⑤在同步注浆的施工中，由管片上浮引发的上覆土裂缝会使浆液外流，注浆量也会明显增加，裂缝中水的补给会阻碍浆液凝固，更不利于上浮现象的改善；⑥千斤顶顶在管片上为盾构掘进提供所需的推力，如果局部管片上浮，将会导致盾构推进施工时上浮管片和临近管片的偏心受力，管片内力重新分布，甚至会引发管片裂缝或更严重的破坏；⑦因局部管片上浮导致的纵向连接螺栓受到的剪力会传输给相邻的管片上，致使管片内力重新分布，而且同样可能引发管片裂缝或更大的破坏。

23热点聚焦NO.09 2020智能城市 INTELLIGENT CITY盾构施工粉质黏土管片上浮原因分析与解决王海生 张 平（中交第二航务工程局有限公司工程装备分公司，湖北 武汉 430000）摘 要：盾构施工广泛地应用在地铁、管廊等隧道，管片拼装是盾构施工中的关键工序，成型管片的姿态标志着整条隧道的成型质量。

而管片位移是成型隧道的一个通病问题，文章就如何能够有效地控制管片的位移，保证成型隧道能按照施工者的控制范围之内，确保管片成型质量进行研究。

此处以刀盘直径6 270 mm盾构机，管片为外径6 000 mm内径5 400 mm为例进行讨论。

成型管片的位移包括管片上浮、下沉和水平摆动，成刑管片的界限为隧道中线偏离设计中线±100 mm。

关键字：管片；位移；成型质量；上浮在盾构施工过程中，经常会遇到管片脱离盾尾后上浮的现象，管片上浮量难以预计，隧道线性难以控制，管片破损等问题严重影响着成型隧道的质量，如果能够很好地控制管片上浮的量就能够无形中解决多种隧道成型质量问题，文章将以某工程区间管片上浮为例，分析管片上浮原因和预控措施及效果。

1 工程概况1.1 地质概况某工程地质主要为粉质黏土部分区域含少量粉细砂或中沙，在这类地层中渗透率很低，约在1.2×10-6~6.0×10-5 cm 3，无大范围地表水，区间存在三处变坡点，分别为由2‰上坡到26‰下坡变坡、最低点变坡、26‰上坡到2‰上坡，在右线通过变坡点位置时管片出现大幅度上浮，上浮最大位置达107 mm，上浮量最大的位置为37环的位置，而此处正在变坡点附近，地质情况如图1所示。

图1 地质概况图1.2 同步注浆概况采用同步注浆工艺进行注浆填充，同步注浆浆液采用水泥浆，初凝时间为11 h52 min，浆液基本参数如下：每方砂浆中含水、砂、水泥、膨润土、粉煤灰的质量分别为350、850、80、80、420 kg，稠度为126 mm，初凝时间11 h52 min。

浅析盾构法施工管片上浮原因及控制措施研究姜子慧发布时间：2021-09-18T08:27:54.238Z 来源：《防护工程》2021年15期作者：姜子慧[导读] 近些年我国各个城市地铁迅猛发展，为满足高速高质量建设隧道一般采用盾构法施工。

盾构法施工成型隧道普遍会产生管片上浮现象。

管片上浮会造成管片的错台，开裂，轴线偏移，严重的上浮可能会破坏管片整体的防水。

本文浅析管片上浮的原因，以北京地铁新机场线08标为背景，针对施工过程中管片上浮采取了一系列有效措施，确保了隧道成型质量，为后续遇到此类问题提供了方法及借鉴经验。

姜子慧中铁十二局第二工程有限公司山西太原 030032摘要：近些年我国各个城市地铁迅猛发展，为满足高速高质量建设隧道一般采用盾构法施工。

盾构法施工成型隧道普遍会产生管片上浮现象。

管片上浮会造成管片的错台，开裂，轴线偏移，严重的上浮可能会破坏管片整体的防水。

本文浅析管片上浮的原因，以北京地铁新机场线08标为背景，针对施工过程中管片上浮采取了一系列有效措施，确保了隧道成型质量，为后续遇到此类问题提供了方法及借鉴经验。

关键词：管片；上浮；注浆；控制措施1.概述大直径土压平衡盾构机在穿越富水砂卵石地层时，由于地下水压的作用易使管片发生上浮现象，管片上浮造成管片错台、破损、及防水失效等质量问题，增加后期维修成本，造成经济损失和安全风险。

必须研究管片上浮的原因及控制管片上浮的方法，并加以总结优化，才能保障盾构施工的安全性。

2.工程概况北京轨道交通新机场线一期工程土建08标3＃风井~草桥站区间长约3060m，采用盾构法施工。

最大坡度为28.5‰，最小曲线半径为700m。

衬砌管片外径8800mm，内径7900mm，8分块，环宽1600mm，通用环双面楔形（38mm）。

其中穿越特级风险源1个一级风险源9个和若干二级三级风险源。

3.工程地质隧道埋深10.7～24.3m。

由上而下的主要土层为砂质粉土黏质粉土素填土、砂质粉土黏质粉土、粉质黏土、细中砂及卵石圆砾，盾构穿越的主要土层为粉质黏土⑥层、细中砂⑥3层、卵石圆砾⑦层。

盾构施工过程中管片上浮原因分析及处理技术【摘要】本文以成都地铁施工案列为基础，对盾构隧道施工中管片上浮的原因进行分析，并从同步注浆、管片姿态等方面提出控制及处理隧道管片上浮的针对性措施，供同行参考。

【关键词】盾构；管片上浮；原因分析；处理随着时代的进步，安全、环保意识得加强，盾构法施工以其影响面小、安全、快速等优点，成为城市轨道交通建设的首选。

盾构施工过程中，拼装完成的管片不时会出现局部或整体上浮。

本文结合成都地铁2号线二期工程土建03标盾构隧道工程实例，就施工期间盾构隧道管片上浮机理及控制进行研究探讨，力求为解决同类型盾构施工中管片上浮问题提供一些方法借鉴和建议。

0.工程概述成都地铁2号线二期工程03标“保安村～龙泉东站”盾构区间长1490.108m，隧道埋深8.6m～17.40m；区间线路从保安村站以20‰坡度下坡至YDK54+100.00，随后以28‰坡度上坡至YDK55+050.00，最后再以2‰坡度下坡至龙泉东站。

本线路穿越地层均为成都地区典型的砂卵石地层，地下水位高、水量丰富、补给性强。

施工过程当中，隧道左、右线在里程YDK53+300.00～330.00、YDK53+420.00～435.00处下坡段掘进时，管片均不同程度上浮7～9cm，导致隧道管片局部接缝出现错台超限、破损严重现象，对工程外观和实体质量均造成不良影响。

1.盾构管片上浮的原因分析盾构管片上浮是在多种因素共同作用下产生。

就本工程本区段而言，产生盾构管片上浮原因主要有以下四点。

1.1地下水作用力概述中已经提及，成都地区地层含水量丰富，且本文所述地铁施工里程正好位于区间线路的下坡地段，在下坡段的掘进施工中，地下水由于自身向低处流淌的特性，大量汇集于盾构机作业位置。

盾构机械设计制造时，为保证顺利掘进和管片拼装空间，盾构机的切削刀盘直径D与隧道衬砌管片的外径d有一定的差值（14cm），这就导致管片在脱出盾尾后，其实际处于四周无约束的状态。

轨道交通与地下工程::Track Traffic&Underground Engineering北京地铁八通线南延局部盾构隧道管片上浮原因及控制李场!孙冬冬(北京住总集团有限责任公司轨道交通市政工程总承包部，北京100029)摘要：针对北京地铁八通线南延施一环区间盾构隧道施工中遇到的管片上浮问题，经管片位移监测，得出控制浅覆土24h管片上浮量，是解决隧道管片上浮问题的关键$过进一步对管片受情况、注浆、盾构姿态等上浮原因分析与排查，控制盾构掘进出土量、调整同步注浆浆液配合比、对盾构机姿态进控制等措施，取得了良好的效果，程度地控制了隧道管片在施工阶段的上浮，周安全,实现了质量控制目标$实践证明，所制定的盾构隧道管片抗浮施科学、$关键词：地铁;盾构隧道;管片上浮；分析；控制中图分类号：5455.43文献标志码：B文章编号:1009-7767(2020)03-0173-05Causes and Control of the Segment Upfloating of Partial Shield Tunnel in theSouth Extension of Beijing Batong LineLi Yang,Sun Dongdong盾构掘进过程中,隧道管片位移多数情况下表现为管片上浮，主要受到工程地质、水文地质、衬砌背后注浆质量、盾构姿态等多方面的影响[1]o解决管片上浮问题一直是盾构隧道施工过程中质量控制的关键所在。

根据GB/T50299—2018《地下铁道工程施工及验收标准》规定：管片拼装后，隧道轴线高程和水平位移不得超过±50mm$控制目标分解后，建设单位要求管片上浮量！45mm；施工单位要求管片上浮量!30mm。

为此，盾构掘进中及时分析管片上浮原控制其上浮量，是施工过程中要的重要问题。

1工程概况地铁线施—盾构隧道线总长2800m，覆土深度4〜18m,周边风多，技要求线后线$隧道主要②2、质土③1，位③2，隧道深，多在覆土施工$隧道所在土主要为土①1、质土②、质土②1、②2,隧道位质土③1，位-③2、中粗砂③3(1)。

复杂地层盾构隧道管片上浮机理及控制技术摘要：管片上浮量控制是盾构隧道施工中的重点和难点，针对武汉地铁11号线体～光区间隧道掘进期间管片上浮量较大情况，运用理论分析、现场实测等手段对其上浮机理进行分析，并据此提出了相应的控制技术措施，现场实践表明效果良好，为今后类似工程提供了重要的参考依据。

关键词：武汉地铁；盾构隧道；管片上浮机理；控制技术1 工程概况体～光区间隧道起自体育学院站，止于光谷广场站；线路全长约1666.9m，平面最小曲线半径350m，最大纵坡28‰，结构覆土厚度10.8～25.8m。

盾构区间隧道主要穿越强风化砂质泥岩、中风化砂质泥岩以及砂质泥岩破碎带。

该线路东侧为东湖，水深1.0～3.0m，最近距离约20～30m，由于距离较近，东湖地表水体下渗补给工程沿线区地下水。

由以上地质、水文资料知，盾构区间穿越区域地层属于强风化、中风化砂质泥岩，裂隙发育，渗透系数大，属于强透水地层，又因东湖地表水的补给，进而造成盾构掘进形成的环形建筑空间充满水，在浮力的作用下必然会产生上浮，加之其它因素造成管片上浮量较大，一直得不到有效的控制。

2 管片上浮机理分析2.1 建筑间隙给管片上浮提供了空间根据盾构的工法特征[1]：盾构机刀盘开挖直径D＞盾构机外径D0＞管片外径d。

因此，管片安装后的外径与盾构机切削围岩形成的隧洞内径间存在建筑间隙Δ=（D-d）/2，进而使得管片脱出盾尾后其外缘与隧洞围岩不完全密贴，而是存在环向间隙。

如果不能及时将该间隙填充，则给管片上浮提供了空间。

本工程刀盘开挖外径为6480mm，而管片外径为6200mm，其建筑间隙为140mm，显然较一般要大。

2.2 浆液或地下水包裹产生的浮力在隧道轴线方向上，脱出盾尾的管片犹如两端固支的弹簧；一端受到盾尾的约束，另一端受到已凝浆液的约束[2]。

因注浆浆液在一定时间内为流体状态，加之地下水和泥浆等综合作用，将会对尚未固定的管片产生浮力，即所谓的“静态上浮力”。

盾构管片错台及上浮处理8月31日在下行线盾构掘进第32环完成时，隧道从25环到32环共计8环管片突然全部发生不同程度的错台。

经过测量确认最大错台量接近2.5cm（27mm），此8环管片相对于原拼装位置均发生了不同程度的上浮其最大上浮量为7cm（27环）。

1原因分析（1）我部对现场管片拼装质量每环都有专门的值班人员进行现场检查，当时25至31环在拼装完成后检查结果均满足规范要求，且螺栓均进行了2次复紧。

局部出现突然性的错台，而且主要集中在隧道底部，可以确定隧道管片在底部应该受到较大的外力作用，造成管片上浮错动，初步分析可能在此区段存在岩层裂隙（中山西路站底板施工过程中就出现过岩层突水的情况），地下水通过裂隙及水头压力进入隧道底部，从而造成较大的浮力，造成管片错台。

因为当盾构向前掘进出该区段后，后续管片就再未出现错台超限的情况，另外原来错台的管片发生了回弹，错台情况有回落的趋势，可能是盾构向前掘进后地层内的空间变大该区段的应力集中得到了释放。

2管片浮力计算选取下行线26环管片附近的地层作为计算的对象。

该段掘进区域内的地层主要有细砂、圆粒、强风化泥质粉砂岩和中风化泥质粉砂岩。

地下潜水位表面局隧道顶部距离约为5.85m左右。

图2-1 下行线第26环附近地层剖面图对于盾构隧道拼装的管片， 主要受到浮力及其自重的影响。

对单位长度管片进行计算，盾构隧道管片所受浮力按照隧道排出的水的体积计算：2-1管片自重：2-2可见，管片混凝土自重小于其所受浮力，当管片处于地下水中时会出现上浮的现象。

同时，隧道同步注浆浆液采用单浆液，初凝时间需8~10小时，低强度浆液不仅无法对管片提供约束， 相反管片可视为浸泡在液体之中而提供了上浮力。

（2）部分管片壁后注浆量不够，富水砂砾层稳定性较差，且水=228.9F gV kN 浮22()F=134.2354D d kN混压较高，盾尾壁后注浆腔口容易被外界砂砾石给堵塞，给注浆带来一定的难度，所以在下行线掘进期间，同步注浆系统常出现堵管等问题，使得浆液不能及时充填管片间隙。

海底盾构隧道管片上浮控制技术摘要：管片上浮是盾构隧道掘进开挖中极易出现的问题，属世界性难题，文中针对台山核电站取水隧洞工程盾构管片上浮控制进行了技术探讨，为类似的海底泥水盾构工程施工提供借鉴。

关键词：海底隧道；泥水盾构施工；管片上浮；姿态控制；同步注浆引言海底盾构隧洞施工中，由于地层的松散型、富水性导致管片上浮，从而出现管片错台、管片接缝的渗漏水、管片出现微裂缝，严重影响了管片的外观质量和防水效果，本文针对台山核电站取水隧洞工程泥水盾构管片上浮情况进行技术讨论，以粘土、砾砂混粉质粘土、粉砂混粉质粘土为特例，该粘土地层主要属第四纪松散海积物，为海底盾构隧道施工类似地层提供了技术借鉴。

1.工程概况台山核电站取水隧洞工程地质相当复杂，穿越6条断层破碎带，被称为“海底盾构第一隧”。

盾构工程主要为2条长4330.6m的取水隧洞。

管片钢筋混凝土采用C50高性能混凝土，抗渗等级为S12,外径8700mm，内径7900mm，管片厚400mm，宽度1500mm，根据隧洞埋深不同，分浅埋、中埋、深埋段三种配筋方式，采用4A（56.84211°）+2B(56.84211°)+1K(18.94737°)的“6+1”模式，管片设计为双楔形管片环，楔形量25mm。

2.地质及水文情况取水隧洞盾构上浮段主要穿越的地层有：⑥粗砾砂、⑦粘土、⑧-1砾砂混粉质粘土、⑧粘土、⑨粘土、⑨-1粉砂混粉质粘土、⑩-3 粉质粘土，实测标贯击数平均在6击～29击，粘土、粉质粘土中局部均还有一定量的粉细砂。

海积层孔隙水赋存于第四系松散堆积层中，主要接受基岩裂隙水侧向补给，同时向南海排泄。

赋水层主要由淤泥、粘土组成，砂层呈透镜体状包夹于粘土、淤泥质粘土层中，地下水流动滞缓。

上浮地层围岩属VI级，属软弱地层，局部露出⑥层粗砾砂，残积土呈可塑～硬塑状态,上覆土体厚约11m～17m。

洞身主要露出⑧层粘土。

局部分布有⑧-1层砾砂混粉质粘土。