论文针对土压平衡盾构施工穿越砂卵石地层时表现出的非适应性开展了渣土改良试验研究,通过采用膨润土、泡沫等作为改良剂,进行现场试验和室内土工试验,得出膨润土的最优膨化浓度和最优膨化时间。通过对比渣土经不同泡沫浓度下的改良前后的抗剪强度及坍落度、不同膨润土泥浆下改良前后的渗透试验和坍落度,得到了合理的改良剂浓度及注入比。同时采用三维有限元数值模拟方法对比分析了渣土改良前后的地表沉降计算值,运用弹性地基梁建立管片纵向连续化模型拟合现场工况,得出理论预期数值。将改良后土体计算值与实测数据对比,结果表明使用有限元软件对盾构机穿越含砂卵石地层进行三维模拟是可行的,计算结果与实测数据拟合较好,同时验证了渣土改良的效果和加固措施对下穿建筑物的影响作用。研究成果对于解决土压平衡盾构穿越砂卵石地层时土压难以平衡、排土不正常、刀盘扭矩过大及磨损过快等非适应性问题具有一定的参考价值。本研究采用现场实验、渣土样本分析、跟踪检测试验结果和理论研究相结合的方法,建立和发展富水砂卵石地区土压平衡盾构掘进砂卵石地层的适应性控制理论和关键技术。通过本课题的综合研究,发展和丰富在成都地铁建设过程中采用盾构掘进的施工经验,尤其是砂卵石地层掘进的施工技术、经验。