盾构隧道施工期间管片衬砌上浮对隧道后期的运营维护非常不利,且容易造成安全隐患,这里以广州地铁某区间盾构隧道为工程背景,通过理论计算与数值模拟相结合的方法,得到该工程在不同注浆压力作用下浆液在盾尾间隙与地层裂隙中的填充扩散规律;综合考虑浆液多种时效参数,分析管环上浮量以及地层与管片的受力状态,最后基于优化的地层抗力系数以及管片横向刚度有效率,建立管片在上浮荷载下的精细化三维荷载-结构模型,并进一步讨论管片以及螺栓在上浮荷载作用下的受力特性,主要的研究内容如下:（1）对盾构隧道常用的三种注浆方式进行了简单的介绍,然后进一步详细的阐述了浆液注入盾尾后的扩散过程。从管片的上浮机理出发,解释了盾尾间隙的产生与组成部分,并总结了八大类使管片衬砌上浮的原因;结合上浮荷载特性,将上浮荷载归纳为“静态上浮力”与“动态上浮力”。（2）以同步注浆为出发点,引入随机裂隙实现对裂隙发育地层的模拟,对计算域进行浆液填充扩散相场→渗流场两个物理接口的耦合计算。提取管片环向浆液填充压力,并与理论值进行对比,验证了仿真模型的可靠性。最后基于该数值模型并设置不同的注浆压力,研究了浆液注入盾尾后300s内浆液的填充扩散规律,并进一步分析了注浆对地层渗流场的影响。（3）在计算模型中同时考虑同步注浆时注浆压力的耗散、浆液的变形模量、渗透系数、动力粘度随时间的变化,然后分析地层与管片的位移与受力随浆液时效特性的变化特征。（4）基于刚度等效原理对Muir Wood解中的地层变形模量进行修正,其中,不仅引入了浆液弹模的时效函数,且考虑了管片在注浆层中发生整体上浮,浆液填充层的不均匀分布,最终得到不同注浆时间下地层的等效抗力系数分布极坐标曲线。通过修正均质圆环代替拼装管片环横向抗弯性能,推导出横向刚度有效率与接头抗弯刚度的关系,最后基于单筋截面适筋破坏理论推导了接头的抗弯刚度计算方法。（5）引入优化后的地层抗力系数以及横向抗弯刚度有效率,并结合实际工程参数建立精细化三维荷载-结构模型。基于该模型分析了盾构隧道在上浮荷载作用下不同施工步以及纵向竖曲线对管片和螺栓的位移与受力特征。