随着地下隧道工程的发展,盾构技术得到越来越广泛的使用。目前盾构机选型多采用借鉴的方式,缺乏量化的选型手段和盾构机适应性评价方法,尤其在长距离、高水压、卵石层环境中频繁出现的问题,具有突发性和辅助施工滞后性,仅从盾构机角度和局部辅助施工无法满足安全高效的要求。本文研究高水压卵石层盾构机的选型与井管（深井）降水结合的“滚动降水+盾构”的组合施工工法,通过科学选择盾构机和改善地层条件,两个方向增强盾构机的地层适应性,提高高水压卵石层盾构施工整体性。本文依托山西小浪底引黄工程,开展高水压卵石层盾构选型与滚动降水的研究,完成以下工作:⑴建立了盾构机选型评价指标体系。通过资料分析、专家咨询,总结施工中各种因素的影响,进行盾构机选型全因素和主因素分析,提出基于定量工程类比法和层次分析法的盾构机选型方法,利用数量化理论综合定性和定量两个方面建立数学模型,对盾构机选型适应性进行评价,建立盾构机选型评价指标体系;⑵提出高水压卵石层盾构机对地层的双向适应机制。研究分析在高水压卵石层盾构机单方面适应地层的技术难点和单方面改造地层引起的不良后果,提出盾构机科学选型适应地层和改善地层降低盾构机的地层适应难度的双向适应机制,并制定实现双向适应的“滚动降水+盾构”组合施工工法;⑶进行高水压卵石层盾构隧道现场抽水试验。依据勘察资料和施工规范,进行单井抽水试验和群井抽水试验,获得试验区域的静止水位、抽水量变化、影响半径,采用解析法和数值法进行参数反演计算,获取试验区域地层的渗透系数、释水率、单井平均抽水量等参数;⑷模拟验证“滚动降水+盾构”组合工法的可行性。利用试验获得地层参数建立准确的高水压卵石地层模型,借助三维有限差分软件MODFLOW模拟比选直线型和梅花型两种井位布置方案的降水效果。根据现场盾构机掘进情况,划分降水区和降水阶段,制定比选后的两种井位布置的滚动降水方案,利用已有高水压卵石地层模型进行滚动降水模拟,并进行组合工法的适应性评价分析。以上研究表明,在高水压卵石层中,采用“滚动降水+盾构”组合工法能够改善特殊地层的施工难度,提高盾构机的适应性和安全性,对该种特殊地层盾构施工有着重要借鉴意义。