随着我国地铁、铁路、水利等基础设施大规模的建设，有着大量的大长隧道需要建设。TBM施工技术以快速、安全、环保等优势，逐渐成为越来越多的隧道工程的主要施工方式之一。TBM的步进方案、刀具的磨损、在线监测以及设备的维护保养等内容的研究对TBM的施工效率的提高，节约施工成本有着重要的意义。西藏旁多水利枢纽工程是国内乃至世界上，第一个将TBM施工应用于海拔高度大于4000m的工程。本论文以该工程为背景，对工程当地的地质资料进行了分析，在现场记录了刀具损耗的相关数据，通过对这些数据进行数理统计分析，对TBM刀具磨损、损耗规律进行了研究；另外，笔者在现场参与TBM组装、调试、步进及施工等相关工作，对TBM的步进方案、在线监测系统及设备的维护保养等方面又做了较为深入的研究。本文研究表明，在IV类围岩条件下，不同的岩性的岩石对于刀具的磨损情况也是大有不同的。在岩石较硬的砂岩洞段，刀具的磨损较大，而在岩石相对较软的炭质页岩洞段，刀具的磨损就相对较小。另外，在同类岩石的洞段，各刀位刀具的磨损还与滚刀距离刀盘中心的位置有关，即距刀盘中心越远刀具磨损量越大。此外，通过对本工程TBM步进方案的研究，提出了本工程条件下的TBM步进的优化方案。通过对在线监测及设备维护保养等方面的研究，研究在线监测监测设备的参数及传感器布置的位置，总结出针对于本工程的维护保养规程，对于工程的后期施工及类似工程的故障监测诊断及保养也有一定的参考价值。