本项目针对轨道交通隧道下穿黄河强透水砂卵石地层的风险及难题而开展，属于应用技术成果。

黄河是中华文明的发祥地，是我国第二长河，自远古以来即以“河道多变、水患多发”而著称，受其特殊性、河床不确定性、及两岸地域经济制约影响，在黄河上修建的隧道工程较少，用于轨道交通工程的下穿黄河隧道从未涉足。

黄河隧道建设面临四大难题：一是地质条件极其复杂。

黄河卵漂石地层具有巨厚状、强透水、弱胶结、大粒径、高含量、高水压等特点，建设条件世界罕遇，无成熟技术经验可借鉴；二是盾构隧道长距离连续穿越黄河强透水巨厚状卵漂石地层，本身是盾构施工领域的世界性难题，实施风险非常高。

泥水盾构存在工作面气密性差、泥浆易击穿河床、掌子面保压困难容易失稳、刀盘卡死、排浆回路堵塞等风险；土压盾构存在刀盘阻力巨大，刀盘卡死，螺旋输送机卡死，螺旋输送机喷涌，刀盘和螺旋输送机磨损快，刀具异常损坏比例高，渣土改良难，土压平衡难以建立，超挖难以完全控制，滞后沉降严重等一系列问题，盾构安全掘进要求高，设备配置要求高；三是由于周边环境复杂，临近既有桥梁，轨道交通工程走行路径的独特要求，导致综合实施难度大；四是黄河岸滩超深、超大竖井及暗挖联络通道处于强透水卵漂石地层，与黄河水系连通，实施难度大。

为此，多家企业通力合作，积极开展科研攻关，经过近百名参研人员5年刻苦攻关，形成了黄河隧道建造成套技术，主要创新成果有： （1）创建了黄河隧道高水压、强透水卵漂石地层的勘察设计方法，解决了轨道交通下穿黄河的设计难题。

（2）提出了黄河上游段卵漂石地层盾构机刀盘刀具配置改造技术和环流系统耐磨技术，解决了该地层盾构机刀盘刀具和环流系统容易磨损的难题。

（3）创建了强透水大粒径卵石地层超深工作井修建成套技术，填补了该领域空白。

（4）研发了高透水、高流速卵漂石地层的冷冻技术，解决了矿山法联络通道隧道施工的技术难题。

本项目技术成果显著，该技术成果经中国岩石力学与工程学会、中铁建股份公司等单位评审，达到了国际领先水平。

研究成果首先成功应用于兰州轨道交通1号线黄河隧道工程建设中，创造了巨大的经济效益。

该技术可将拓宽和丰富陕西黄河及渭河流域水下隧道修建技术，具有很高的学术价值和实践意义，应用前景十分广阔。