管片的不同形式对隧道的掘进有着不同的影响，目前国内普遍的管片设计形式是三种管片类型，即标准环（直线环）、左转弯环、右转弯环，一般设计方会出具隧道的整体管片排列图，但根据具体的施工情况会做出相应的调整，同时根据管片的不同拼装方式（主要有通缝拼装和错缝拼装），也应确定相应的施工方案。
4.5 地表建构筑物等的影响
隧道掘进过程中，地表的附着物（包括建构筑物及河流等）也会对盾构机及隧道的受力情况造成一定影响，需要进行具体分析，并确定相应的施工方案，保证隧道掘进的整体安全性及质量规范要求。
4.6 其他方面的影响
在掘进中，影响盾构机姿态及隧道轴线控制的因素还很多，主要包括盾构机选型、地下水及地下不明物、隧道自身游离偏移等，都需要在具体施工中根据具体情况进行具体的分析解决。
5 管片错台破损及其原因
5.1 错台的概念及分类
盾构管片错台包括径向错台、环向错台。径向错台是指一环管片内，两块相邻管片接缝处存在的径向相对位移。环向错台是指相邻两环管片之间环向接缝处存在的相对位移。
5.2 导致错台的原因
管片错台是拼装好的管片同一环各片，或者是管片与管片之间的内弧面不平整。管片的错台，一般是由于受力不均匀造成的；当某点的集中荷载超过了设计极限后，必然会导致管片的相对位移。
线路位于曲线段和软硬不均地层时，容易产生管片错台现象。这是由于在曲线段盾构掘进，千斤顶推力将会给管片产生一个向外的分力，管片自然就会向外产生位移，从而引
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起错台的发生。同理，在软硬不均地层中掘进，由于地层物理力学性能差异，导致管片姿态容易跑偏从而产生错台。
盾构机各组千斤顶油缸推力不同，导致各管片块体所受千斤顶的推力不同，在管片通缝拼装的情况下，容易使管片产生纵向错台。
管片安装时，在盾尾残留的渣土未清理干净，尤其是底部，有时是盾尾漏泥沙，清理困难，在此位置的某片管片很难就位，甚至螺栓难以插入，造成错台。
由于采用人工操作机械安装，安装时不按照规范要求作业，未调整好管片内环面平整度，引起错台。管片安装完毕后，管片螺栓未按照要求复紧造成错台。
注浆量和注浆压力不均引起错台。在施工过程中，管片与围岩之间的环形间隙采用同步注浆模式充填快凝浆，并且间隔一定环数进行二次补注浆。注浆压力过大或过小，都将导致管片所受径向压力不同而产生径向错台；注浆压力不均也导致管片各部位受力不均，亦导致管片发生错台。
管片上浮，可造成管片错台。尤其在围岩很稳定的地层中，当盾构掘进速度较快时，如果没有立即采取防止隧道管片上浮的措施，隧道管片的上部会发生连续的“叠瓦式”错台。
5.3 管片破损的形式
管片在运输、安装过程中，因各种原因，会造成不同程度的少量外脱缺陷，主要表现为：螺栓孔混凝土崩裂、崩角、崩边，吊装孔混凝土崩裂、裂缝等。
5.4 管片拼装前导致管片破损
管片生产过程中因混凝土原材料问题、配合比问题和养护问题而产生收缩裂缝。
管片运输、翻转、堆放以及吊装过程中发生掉角、破损现象，严重影响外观质量和拼装质量。
管片在止水材料和传力衬垫粘贴时，必须按照规定进行粘贴，防止由于粘贴不正确造成管片在拼装时受力不均而碎裂。
5.5 管片拼装导致破损
拼装时，由于管片环面之间及相邻两块管片间接触面达不到理想的平行状态，使得衬
砌角部先受力而产生应力集中，而导致管片角部破碎。
封顶块拼装时，由于先行拼装的5块管片圆度不够，两邻接块间的间隙太小，把封顶块强
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行顶入，导致封顶块及邻接块接缝处管片破碎，破碎部位发生在邻接块上部及封顶块两侧。 千斤顶推力过大或者作用面不平整，导致管片与千斤顶撑靴接触的部位混凝土裂缝甚至破碎。
拼装时螺栓难以穿入螺栓孔，敲打螺栓造成破损。
5.6 错片拼装后导致管片破损
同步注浆后，隧道上部的浆液会逐渐向下部流动，形成下部浆液多而上部浆液少的状
况，引起管片上浮，上部管片与盾构机内壳间隙减少，推进时造成管片破碎。
管片姿态还未完全稳定前，当二次注浆压力不均匀时，会使部分管片产生位移，位移管片与未发生位移的管片相互挤压会形成应力集中，容易产生环向破碎现象。
6 地面沉降发展过程及产生原因
6.1 地层隆沉的发展过程
盾构推进引起的地面沉降包括五个阶段：最初的沉降、开挖 面前方的沉降、盾构机经过时沉降、盾尾空隙的沉降以及最终固 结沉降。
第一阶段：最初的沉降。该压缩、固结沉降是因为地基有效上覆土层厚度增加而产生的沉降，也是盾构机向前掘进时因为地下水水位降低造成的。指从盾构开挖面距地面沉降观测点还有一定距离(约3～12m)的时候开始，直至开挖面到达观测点这段时间内所产生的沉降。
第二阶段：开挖面前方的沉降(或隆起)。这种地基塑性变形是由土体应力释放、开挖面的反向土压力、或机身周围的摩擦力等作用而产生的。它是从开挖面距观测点约几米时开始至观测点处于开挖面正上方这段时间所产生的沉降(或隆起)。第三阶段：盾构机经过时沉降。该沉降是在土体的扰动下，从盾构机的开挖面到达测点的正下方开始到盾构机尾部通过沉降观测点该段时期产生的沉降(或隆起)。第四阶段：盾尾空隙沉降。该沉降产生于盾尾经过沉降观测点正下方之后。土的密实度下降，应力释放是其土力学上的表现。第五阶段：固结沉降，它是一种由地基扰动所产生的残余变形沉降。经前人研究发现，第一阶段沉降占总沉降的0～4．5％，第二阶段沉降占总沉降的0～44％，第三阶段沉降占总沉降的15～20％，第四阶段沉降占总沉降的20～30％，第5阶段沉降占总沉降的5～30％。
6.2 盾尾注浆压力的影响
地表沉降会受到盾构机尾部注浆压力的影响，且影响较大。本文在
ANSYS中通过设
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置不同的盾尾注浆压力参数值来研究其影响程度
的大小。通过模拟分析发现：最大地面沉降随注浆压力的增加而减小。我们知道，压力过小使得浆液不能将盾尾空隙充填完全，过大会造成浆液的流动性较差，主要是因为当盾尾脱空时，土体释放的大部分荷载被注浆压力抵消，注浆压力越大，浆体越能阻碍衬砌上方土体的径向位移，同时盾尾空隙也越能被充填完全，受到的作用也越大。
6.3 覆土厚度的影响
地面沉降的因素很大一部分也归结于覆土厚度，在盾构机直径不变，而覆土厚度不同的情况下，通过模拟分析发现：最大地面沉降随覆土厚度的增加而减小。也可以从计算结果得出一点帮助：在地层条件允许的情况下，加大隧道设计埋深对减小地面沉降来说是一条有效的措施。原因在于：覆土厚度在地层损失相同时越大的话，沉降槽的范围也会相应的增大，从而使得最大地面沉降值减小。
6.4 管片宽度对地表沉降的影响
在地铁隧道盾构法开挖中，某一段固定长度内管片的整体刚度是受到衬砌管片的宽度影响的，也就是说管片抵抗外界变形的能力与宽度息息相关。本文在建模中取了不等的管片宽度来比较该因素是如何影响沉降的，计算表明，地表沉降最小的情况是发生在管片宽度越大的时候。究其地层变位更小的原因，如下：特定长度内的管片之间形成的缝隙数量在宽度大的盾构管片时相对来说就少，此时缝隙的总宽度也就更小，致使抵抗外界变形的能力就更强，整体的刚度也就更大。
6.5 掌子面顶进压力的影响
掌子面顶进压力即盾构推进时切削刀盘对隧道前方土体的作用
力，在模型中将其取不同的值来反映对地表沉降的影响，但要保证前方水土压力之和不大于掌子面项进压力的值，警戒值被前方土体隆起超过是由顶进压力值过大造成的。模拟后发现，地表累计沉降值变化量在掌子面顶进压力的增大下略微增大，而它在一般工况下掌子面顶进压力改变时变化较小。
6.6 土体弹性模量对地表沉降的影响
土体受扰动时抵抗变形的能力体现在土体的弹性模量上，在隧道开挖时对地表沉降总
和的贡献很大，为了比较其对地表沉降的影响，在模型中设定了不同的土体弹性模量来查看对比结果。通过模拟分析得知当提高土体弹性模量时，提高了土体抵抗变形的能力，即
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增大了土体的刚度，结果导致最大地面沉降量相应的减小，因此，要保证土体不发生过大变形，在选择盾构掘路线时，软土层的地带应避开，土质情况较好的区域应优先放在考虑的位置。
6.7 盾构直径对地表沉降的影响
其它的因素值保持不变，分别改变盾构直径的大小来进行研究。经模拟分析发现，当
盾构直径增大时，最大地面沉降值是不断增大的。这是由于：①周围土体会受到盾构机躯体在掘进前行过程中对其产生的扰动，并且躯体越大，扰动越大；⑦在施工过程中，盾构直径越大意味着盾尾建筑空隙越大，增大了地层损失，导致被挖去的土体也就越多，要达到阻止地层产生更大的位移的目的，就须及时将浆体注入到盾尾空隙中：③刀盘开挖半径越大是由越大的盾构直径所致，因此在盾构机的刀盘在切削土体时增大了开挖面前方受扰动土体的范围。
7 调研结论及建议
7.1 不同设计轴线下的盾构机姿态控制
（1）平面曲线上的姿态控制 a、直线段的姿态控制
在进行直线段的推进时，应尽量控制切口位臵保持在轴线附近，正常施工时的误差不应超过-10—+10mm，最大应控制在-20—+20mm之间，左右两侧的A、C组千斤顶推力应始终保持一致，并根据实际的刀盘受力情况作微小调整，使两侧千斤顶行程保持一致，左右千斤顶行程差值最大不应超过8mm，拼装标准环管片，环面贴等厚传力衬垫，并视实际施工情况控制好环面平整度及喇叭度，管片姿态纪录 控制铰接及盾尾位臵，使之位臵偏差亦控制在-20—+20mm的偏差范围之内，如出现超出偏差范围的情况，应及时作纠偏处理，纠偏时切口的位臵亦要保持在-20—+20mm的偏差范围之内，严禁在纠偏过程中过大的调整切口位臵，造成后续推进中的姿态失控；铰接千斤顶的行程应始终控制在60—90mm的范围之内，并且左右的铰接千斤顶行程差值不应超过10mm，如果出现超出偏差范围的情况，应及时作纠偏处理，以保证铰接部位能够起到正常的保护调整作用，避免铰接部件的局部受损。
b、圆曲线段的姿态控制
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