本项目属土木工程领域。经过20余年城市地下空间开发，浅层地下空间日渐拥挤，向更深的地下拓展生存空间成为解决城市发展瓶颈的主要途径。上海已建成的十余条越江隧道埋深日趋增大，最大深度已达60m级。原有中浅层地下空间设计建造的相关理论和技术无法适用于超深埋地下工程，迫切需要从结构设计、施工体系及装备保障、全寿命期质量管控等展开全方位研究。本项目经过多年自主创新，形成了一套完善的适用于超深埋长大越江隧道工程的设计施工关键技术体系，主要创新点如下：1. 面向“性能设计”的超深埋越江隧道设计新方法传统的规范化统一化的隧道设计规范和方法无法满足超深埋盾构隧道设计中特有的需求。针对埋深60m级超大直径盾构隧道，迫切需要建立更合理的性能化设计方法。采用原位测试手段，首次捕捉到了该深度条件下的隧道衬砌荷载及内力分布规律。通过改进隧道衬砌荷载计算理论，设计土压力值较传统理论值降低了20%。通过改进隧道横、纵向结构设计模型，形成了超深埋大直径盾构隧道结构性能化设计方法，并相应开发了盾构隧道管片三维参数化设计及管片纵向排版软件。该设计方法使得示范工程隧道管片总体含钢量较传统方法降低了16.8%。2. 面向“风险可控”的超深埋越江隧道施工技术体系以施工风险控制为中心目标构建超深埋盾构隧道施工技术体系，解决了超深埋、高承压水全断面粉砂地层中超大直径盾构“保头、护尾、控沉降”三大风险控制难题。建立了超深埋盾构刀具磨损动态评价模型，研发盾构换刀工况专用浆液，12h循环后浆液粘度可以保持在35s以上，正面压力波动控制在±0.1Bar。首次实现了全断面砂性土地层条件无地面加固超大直径盾构换刀施工。建立了超深埋条件下盾尾受力分析模型，研发了新型盾构同步注浆浆液及施工工艺，有效避免了盾尾变形过大及其带来的漏浆风险。研究形成了泥水平衡盾构微创穿越敏感建构筑物的施工方法，在6类不同深度条件下成功实施了盾构穿越高危易爆乙烯管线。3. 面向“全寿命期”隧道BIM信息化质量管理体系以超深埋隧道施工质量控制为目标，创立了虚拟结合现实的隧道信息化施工管理体系，利用RFID技术将隧道施工信息集成到BIM模型中，实现了施工质量的在线集中远程即时管理；发明断面收敛仪与微型三向位移计，实现了断面变形和管片错台重要质量评估指标的自动化监测。首次以BIM模型为载体，将原本孤立的隧道设计、管片制作与盾构施工各阶段信息系统地传递到运维养护阶段，实现了施工质量的全程追溯，为隧道全寿命期的智能化运维养护创造了有利条件。项目申请专利8项，其中授权发明专利3项，授权实用新型专利2项，软件著作权3项；编写专著1部；发表（录用）专业技术论文19篇。项目研究成果为软土地区超深埋超大直径盾构隧道设计施工等关键环节提供了技术支撑，促进了隧道工程行业的科技进步，新增产值71136万元。研究成果可推广到海绵城市、城市轨交和电力等隧道工程中，对于其他类型城市深层地下空间开发也有一定的参考意义，具有重大的发展前景。