盾构法以其扰动小、安全性高、效率高等优点被广泛用于隧道施工。在盾构法施工过程中,由于盾构机开挖直径要大于管片外径,盾尾脱出管片后,需要在管片与土层间的空隙进行同步注浆以减少地表沉降。在同步注浆施工过程中,管片受到浆液压力等因素的影响,出现局部或整体向上位移的情况,导致管片偏离原定设计轴线,尤其对于大直径盾构隧道,盾尾空隙将会更大,上浮问题更为突出,大直径管片上浮严重时将导致管片错台、裂缝与渗漏现象。制定合理的管片上浮控制措施,确保施工结束后隧道轴向满足设计要求,是大直径盾构隧道工程建设过程中面临的关键问题之一。数值模拟是研究管片上浮问题常用的方法之一,现有研究通常对模型进行简化处理,如假定管片上浮力消散过程为等差递减、不考虑浆液时变性等,导致模型计算结果与实际情况有所偏差。针对上述问题,本文对盾构掘进过程中管片上浮仿真模型进行了改善及优化,建立了考虑管片上浮力消散过程和浆液时变性的盾构掘进过程的管片上浮仿真分析模型,探讨了不同因素对管片上浮的影响,提出了管片上浮控制措施,并结合河南省某大直径泥水平衡盾构隧道项目现场监测数据,验证了控制措施的有效性。主要工作如下:（1）基于计算流体力学理论,对盾尾空隙注浆充填过程进行数值模拟,研究浆液压力分布规律。结果表明在注浆压力和重力作用下,浆液在盾尾空隙中的压力呈上低下高的分布规律;随着注浆压力的增大,盾尾空隙内浆液压力不断增大,同时管片和周围土体受到浆液压力也随之增大。（2）建立考虑管片上浮力消散过程和浆液时变性的盾构掘进过程的管片上浮仿真分析模型,通过对比仿真分析计算结果和现场实测管片上浮数据,验证了仿真分析的准确性。在此基础上研究同步注浆注浆压力和浆液初凝时间对管片上浮的影响,研究结果表明随注浆压力的增大,管片上浮量不断增大;管片上浮量受浆液凝固时间影响较大,浆液初凝时间越长,管片上浮量越大。（3）针对河南省某大直径泥水平衡盾构隧道管片上浮问题提出减少浆液初凝时间和控制注浆压力的管片上浮控制措施,并通过仿真分析和实测数据对控制效果进行验证,结果表明:河南省某大直径泥水平衡盾构隧道使用优化后初凝时间为6小时的注浆浆液和采用0.25MPa的注浆压力可有效控制管片总体上浮量,使用抗浮措施后管片平均上浮量对比未采取抗浮措施管片平均上浮量降低50%。（4）对管片上浮控制措施进行优化,调整同步注浆上下注浆口注浆压力为上大下小。经过数值模拟计算得到了在使用6小时初凝浆液的情况下,上注浆口注浆压力为0.35MPa、下注浆口注浆压力为0.25MPa的工况与上下注浆口注浆压力均为0.35MPa的工况相比,管片最大上浮量下降了40%。