盾构法因其施工快速、经济、安全等优点而成为城市地铁的主要修建方法之一。但盾构穿越复合地层仍然是城市地铁隧道施工的一个难题。目前,复合地层盾构施工中存在着盾构选型困难、刀具选型与刀盘的布置困难、掘进参数与地质条件匹配关系尚不明确、施工安全不易控制等问题。本文结合广州地铁[高塘石站～黄陂站]区间盾构隧道工程,针对复合地层土压平衡盾构隧道掘进参数与安全控制技术展开相关研究,得出了以下结论：(1)根据依托工程地质水文情况和盾构选型影响因素,进行了复合地层盾构选型,同时,根据盾构详细配置参数、刀盘和刀具配置、配备的辅助工法等因素,进行了盾构对不利地层的适应性分析；(2)结合大量设计复合地层盾构设计和施工成功经验,针对复合地层盾构刀盘的结构形式、刀具的类型和工作机理进行了研究分析,探明了复合地层盾构刀盘结构选型和刀具的选型及其组合方式的依据和原则,明确了复合盾构刀盘的布置方式、刀具的磨损规律及其影响因素,并结合刀具磨损的影响因素,提出了刀具磨损的控制措施。(3)记录现场掘进推力、掘进扭矩、刀盘转速等掘进参数,采用数理统计结合理论分析的方法对这些参数进行分析研究,探明了不同复合地层下盾构掘进参数的控制范围和需求额度,并得到了不同复合地层下各掘进参数之间的内在关系规律；(4)通过3DEC离散元法模拟盾构在穿越节理地层的情况下,不同复合地层下盾构施工开挖过程,探明了施工过程中地表沉降规律、围岩扰动范围、围岩变形规律、围岩应力分布规律特性和管片衬砌应力分布特征,并对施工安全性进行了分析。