近年来青岛市发展迅速,人口涌入量大,为了解决日益紧张的交通问题,正在大力的修建地铁,盾构法是其新引入的地铁隧道施工方法。如果处理不好盾构掘进参数与地层之间的相对应关系,将会造成重大的施工问题,青岛地区地下土层错综复杂,岩层较多,为盾构施工带来困难。目前关于青岛地区盾构掘进参数与地质特征之间相关性的研究少之又少。本文依托青岛地铁1号线薛家岛-瓦屋庄盾构施工区间,基于青岛地铁盾构施工实时管理系统及施工现场统计相关数据,研究了盾构掘进参数的变化规律及其与地质特征之间的相关性,提出了掘进参数的优化控制措施,为后续盾构施工提供参考。具体研究成果如下:(1)依据盾构选型的原则及实际的地质水文情况,得出本工程应选用CTE6250土压平衡盾构机;对盾构施工关键掘进参数进行了计算,得出在计算土仓压力时可采用朗肯土压力理论,并对总推力及刀盘扭矩的计算公式进行了简化;对同步注浆量和出渣量进行了计算,研究发现,在盾构掘进时,每环的同步注浆量应控制在8m3左右,出渣量应控制在60m3左右。(2)对薛瓦区间的盾构掘进参数进行统计,分析了盾构掘进参数沿工程纵向的变化规律,得出了盾构在不同地层施工掘进参数的合理控制范围;对主要掘进参数总推力和刀盘扭矩进行了“归一化”处理,通过比较推力切深指数、扭矩切深指数与贯入度的变化趋势,来判断盾构的掘进性能。(3)通过引入地层复合比的概念,对选取的地质特征参数进行处理,得到了相应的地质特征参数复合指标,并采用十分制对其进行定量评分;利用加权平均法建立了基于单一综合指标分析的地质特征评分模型,采用层次分析法来确定各地质特征复合指标的权重,通过拟合的地质特征评分曲线,对实际工程进行了地质特征组段划分,给出了不同组段下盾构掘进参数的控制范围,研究表明,地质特征与掘进参数之间具有较好的对应关系;并分析了不同组段盾构掘进参数之间的相关性,提出了掘进参数控制和优化的措施,为后续盾构施工提供了一定的指导意义。(4)依托工程实例对盾构掘进参数进行优化,针对盾构施工中出现的地表塌陷事故,通过研究螺旋机转速和推进速度的匹配关系,来达到控制出土量的目的,并建立了土仓压力增量与盾构推进速度和螺旋输送机转速的关系模型;利用地质特征与掘进参数的相关性及青岛地铁盾构施工监测平台对事故进行了定性分析,最后通过该模型计算得出,当螺旋机转速控制在5～8rpm时,应该将盾构推进速度控制在34～55mm/min之间。为同类型盾构施工提供了一定的理论指导。