盾构施工技术在我国重大地下工程的应用日益广泛，已经成为地铁建设的主要方法。随着城市大规模的地铁建设，地铁隧道将建设在地质条件各异的地层中，这对盾构施工提出了更高的要求：盾构刀盘刀具地层适应性、刀盘扭矩推力关键参数的合理选取、盾构推进对地层的影响及控制等。本文以南京地铁三号线胜太西路站～天元西路站盾构区间为背景，通过资料调研、理论分析、实测研究、现场验证相结合的综合研究方法，对南京地区全断面风化砂岩地层条件下盾构施工关键技术进行研究。主要研究内容如下：（1）根据南京风化砂岩的特点，针对盾构刀盘滚刀磨损较为严重的情况，研究了滚刀与砂岩的相互作用机理，揭示了滚刀破岩机理和磨损机理。（2）根据南京地铁工程实际，引进新型刀具双刃球齿滚刀，改进了盾构刀盘破岩效率，增加了盾构滚刀耐磨性能，提高了盾构施工速度，缩短了盾构施工周期。（3）提出了全断面砂岩地层中合理的刀盘刀具选择方案，减小磨损程度的措施，以及优化刀具配置的方法。（4）研究了盾构刀盘推力、扭矩等关键参数的计算方法和主要影响因素，提出了盾构施工关键参数的设定方法。（5）研究了盾构推进对地表的影响，揭示了单线盾构与双线盾构，地表沉降槽PECK曲线的规律。提出了盾构推进对地表变形控制措施：设置合理的盾构推进参数、超挖量的控制、同步注浆的使用、二次注浆的使用等措施。（6）研究了盾构隧道管片上浮机理及影响因素，并结合工程实际，提出了管片上浮控制措施。