土压平衡盾构因为其施工便利,安全系数高,邻近建筑物沉降小等特点而在地下工程中得到了广泛的应用。土压平衡盾构刀盘扭矩是盾构施工过程中的重要参数,而目前实际过程中主要是靠估算出一个大致范围,然后再进行设计刀盘扭矩。这样的方法带有较大的估算区间,如果设计值过大往往导致工程的成本增加造成了浪费；如果设计值过小就会不满足施工要求,在施工过程中出现卡死等现象延误工程进度。因此本文详细分析了刀盘扭矩的各种影响因素及其该因素的影响程度,继而得出土压平衡盾构刀盘扭矩计算修正模型,使他更好的反映工程实际,为更进一步研究刀盘扭矩的理论计算值奠定基础。首先,通过了解盾构在实际施工中的掘进过程和盾构自身的构造,分析了影响其刀盘扭矩的影响因素。确定了覆土深度、土层性质、刀盘开口率、刀具形式等为影响土压平衡盾构机刀盘扭矩的几个关键因素。结合力学数学知识,考虑上述影响因素推导出了土压平衡盾构刀盘扭矩的理论计算模型。其次为了能够验证刀盘扭矩理论计算模型的正确性,研制了一套土压平衡盾构施工模拟及测试系统。该系统主要包括试验平台、土箱、切割机构、传输及液压系。土压平衡盾构施工模拟及测试系统能够对各类地层条件下的土体掘进进行模拟,测试其工艺参数,为盾构选型和施工提供参考。最后,依托研制成的土压平衡盾构施工模拟及测试系统对已经得到的刀盘扭矩理论计算模型予以实验研究。该部分主要包括了刀盘扭矩的理论值与模拟值及实测值的对比,通过这三者的对比得出刀盘扭矩计算模型是符合目前工程实际的,研制的土压平衡盾构施工模拟及测试系统能够很好的对土层实际开挖掘进行模拟。此外通过该系统还研究了刀盘扭矩与刀盘开口率、掘进速度、刀盘转速等的线性关系。