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坍塌、喷涌、地表发生较大沉降、上方既有管线损伤等事故是盾构施工中常见的事故类型,基于工程条件,拟定科学的盾构掘进控制参数是避免上述事故发生的关键。盾构掘进参数与地质特征紧密联系,郑州市虽然施工运营了多条地铁隧道,但是关于郑州市盾构隧道沿线地质特征的归纳总结,以及相应盾构掘进参数的研究尚不充分,盾构掘进参数经验公式还有待验证,相关的经验系数还有待依据工程实例确定。归纳郑州地区典型地质区域划分,并在此基础上研究盾构掘进参数的合理取值具有工程实用价值。本文通过文献综述研究,广泛搜集郑州地铁隧道沿线的地质勘察资料,并结合典型案例,从盾构施工的角度将郑州市区浅层土（埋深35m以内）划分为3个工程地质单元,认为这3个地质单元内的岩土体具有相近的岩土特征,并结合4个工程实例,验证了地质单元划分的合理性,进一步总结了郑州市区典型地质单元相应岩土力学特征。通过现场调研、统计分析的方法,选择盾构总推力、刀盘扭矩、土仓压力、每环同步注浆量作为控制参数,用掘进速度、地表沉降作为施工质量的评价指标,得出了郑州市典型地质单元盾构掘进参数的取值范围,并建立地质特征与盾构掘进参数之间的关联库,可为实际盾构施工提供参考。用施工中常用的经验公式验证了上述成果的合理性,并通过将实测数据代入经验公式反算,确定了适合郑州地区的岩土特征的经验系数取值范围。最后选择6项代表外部环境特征的参数作为输入值,这6项参数分别为:隧道轴线埋深x1（m）、相对水位x2（m）、土体天然重度x3（k N/m3）、土体粘聚力x4（k Pa）、内摩擦角x5（°）、盾构机刀盘开口率x6（%）;选择4组盾构掘进参数作为输出值,分别是盾构总推力（t）、刀盘扭矩（k N·m）、土仓压力（bar）、每环同步注浆量（m3/环）;建立了包含2个隐含层、节点数均为25的BP网络结构,进而研究外部环境特征与盾构掘进参数之间的内在联系。用700个实测样本建立训练集,用137个实测样本作为测试集,输入外部环境特征,得到盾构掘进参数的预测值。进一步计算预测值与实际值之间的误差,验证BP神经网络预测效果,最终实现用地层信息预测盾构掘进参数的目的。本文主要结论如下:（1）砂类土摩擦系数大,自稳性差,刀盘通过后洞口闭合速率快,导致总推力和扭矩增大;同时,却减少了开挖空隙,减少了同步注浆量;而黏性土中刀盘通过后洞口不会明显缩小,盾构侧壁摩阻力较小,故总推力、扭矩较小,而同步注浆量较大。最后经过在不同土质类别条件下盾构总推力实测值的对比,进一步验证了此结论。（2）施工中常用的计算模型并非适用于所有埋深,当埋深大于30m时,计算推力、扭矩、土仓压力过于保守,远大于实测值。（3）郑州I区（东北）的单位开挖面积所需推力Pj建议取412～1200k N,郑州Ⅱ区（东南）Pj建议取366～702k N,郑州Ⅲ区（西）Pj建议取342～528k N,明显小于郑州以外地Pj的一般取值;郑州市区的扭矩系数α建议取8.16～14.41k N/m2,取值较稳定,且明显小于郑州以外地区经验值,仅达到一般经验值的50%左右;郑州I区（东北）注浆率λ建议取116～186%,郑州Ⅱ区（东南）注浆率λ建议取150～183%,郑州Ⅲ区（西）注浆率λ建议取168～195%,每环注浆量的大小主要与管片外空隙有关,而注浆率的大小与土质类别有关,在粉砂、粉土地层条件下注浆率较小,在粉质黏土地层条件下注浆率较大,可取区间较大值,并根据沉降反馈结果进行调整。（4）采用具有2个隐含层,每层25节点的BP神经网络,可以根据外部环境特征预测盾构掘进关键参数,误差可控制在10%以内。