2018 No·9 谢远垄 ：大坡度小半径曲线盾构施工管片破损及上浮受力分析 69
3．7 整 环管 片上 浮受 力及 控制
通 过 图 6能 够 发 现 ，管 片会 受 到 F 与 方 向
的压力 ，两 压力 值 经计算 得 到如 下结 果 ：
，l= F静L = 02y i L =362．105kN
F2=F分力 =aT=540kN
同 时 管 片 受 到 ，， ，F 的 压 力 ，压 力 值 分
别 为 ：
F3= v·B·L十Fc=250．8×1．2×1+
192．87 =493．83kN
F4= P⋯ n =2．261×28 =63．308kN
F =f = 186．33kN
经计 算 ：Fl+，2一(F3+ + )=158，64kN。
通 过 计算 可 知 ，管 片 上浮 主要 是 因为 受 到 了 向
上 的力 ，这 符合 本 工 程 实 际 施 工 情 况 。在 上 述 管 片
上 浮分 析 中 ，并 没 有 考 虑 同 步 注 浆 压 力 的 影 响 ，这
主要是 因 为 在 大 坡 度 、小 半 径 且 连 续 穿 越 建 筑 物
时 ，为 了控 制 地 面 沉 降 ，不 可 能 只选 择 隧 道 上 部 的
注浆 管进 行注 浆 ，因 而 注浆 压 力 的方 向具 有 不 可 预
见 性 。但 可 以预 见 的 是 ，在 确保 安 全 的 情 况 下 ，适
当增 大 隧 道 拱 顶 注 浆 压 力 、减 小 隧 道 拱 底 注 浆 压
力 ，使 隧道 拱 顶 、拱 底 注 浆 压 力 形 成 一 个 向下 的 压
力 差 ，对 于 隧 道 抗 浮 具 有 重 要 作 用 。 同 时 ，因砂 浆
具 有黏 滞性 ，其 黏滞 阻力 对 管 片 上 浮 也 具 有 一 定 的
制 约作 用 。 因 此 ，为 了 能 够 有 效 控 制 地 面 沉 降 ，需
要 在穿 越 建筑物 或 者 大 坡 度 、小 半 径 的 施 工 段 配合
使 用其 他措 施 ，具体 如下 。
1)盾 构施 工 中管 片 受 到 淤 泥 质 黏 土 层 的影 响
会 受 到较 大上 浮力 作 用 ，上 浮 力 的大 小 直 接 受 到砂
浆 密度 、黏 稠 度 、注 浆 压 力 等 多 方 面 因 素 的 影 响 。
应 当适 当提高 砂浆 的密 度 和 黏 稠 度 ，在 施 工 前 充 分
做 好准 备 工 作 ，根 据 设 计 轴 线 适 当 降低 盾 构 姿 态 ，
并 做好 纠 偏处 理措 施 ，以 弥补 隧道 上 浮 产 生 的限 界
损 失 。
2)大坡 度 段 施 工 中管 片 上 浮情 况 在 很 大 程 度
上 受 到盾 构推 力大 小 的影 响 ，所 以在 此 阶 段 应 当将
推力 和管 片 的上 浮力适 当减 小 。
3)在 隧道上 方 存 在较 大 超 载 作 用 的情 况 下 ，可
能会导 致 管片 环过 大 变 形 和 破 损 ，所 以应 当将 地 表
施 工荷 载 尽量 减 小 ，同时严 格控 制管 片 的质 量 。
采 取 上 述 方 案 后 ，在 后 续 盾 构 掘 进 施 工 过 程
中 ，管 片 上 浮量 显 著 减 小 ，表 明上 述 措 施 对 解 决 管
片施 工期 的上 浮 问题较 为 有效 。
4 结语
1)管 片破 损 的高 发 区 为小 半 径 曲线 段 ，主 要 是
因为此 段 管 片会 受 到 千斤 顶 推 力 侧 向分 力 的 压 迫 ，
且 顶进 行 程增 大 的 同时会 导致侧 向分力 增大 。
2)保 证 管片 能够 均 匀受 压 ，对 千 斤 顶 油 缸 压 力
进 行严 格 控制 。
3)科学 选择 盾构 机 掘进姿 态 。
4)根据 地质 条件 合 理 配 制 注浆 浆 液 ，尽 量 降低
管 片上 浮 问题 的 出现 。
5)施 工 中及 时做 好 记 录 和 总结 ，及 时改 善 不 良
施 工情 况 ，从 而保 证 盾构施 工 按照设 计 要求进 行 。
参考文献：
[1] 张强，杜守继，路明鉴．盾构隧道通缝拼装管片错台的监测
研究[J]．地下空间与工程学报，2008，4(1)：138 142．
[2] 张贵平．富水软土地层盾构隧道管片位移控制技术研究
[J]．铁道建筑技术，2016(2)：66-68．
[3] 徐俊，柳献．盾构隧道施工中管片上浮力学时变特性研究
[J
世界最大跨度自锚式悬索桥合龙（论文）.pdf
