本项目研究成果属交通运输科学技术领域，隧道工程和地下工程专业。 盾构法隧道是当今国内外城市地铁、公路、铁路、水利和国防等基础建设应用最广泛的施工方法，其设计和施工关键技术难度高、创新性强，是一个国家现代隧道技术水平的重要标志。我国已成为盾构法隧道应用数量最大的国家，占全球市场的60%-70%。传统盾构隧道法必须做两个工作井作为盾构始发井和接收井，工作井和隧道的暗埋段需要大开挖，不仅占用地面面积大，而且要面对环境保护、建构筑物拆迁、交通改道、管线搬迁等诸多工程技术和社会问题，传统盾构隧道法尚无法根本解决此共性难题。因此，急需自主创新研发盾构隧道新方法、新技术。 本项目在超浅覆土隧道工程技术实践基础上突破、研发，形成的主要科技创新成果包括： （1）首创环境友好型地面出入式盾构法隧道新技术。基于城市隧道地面接线段建设与环境保护之间日益凸出的矛盾，首次研发地面出入式盾构隧道法，突破了盾构法隧道对覆土的传统限制，实现了地面道路与地下隧道连接段的一体化设计与施工，为隧道工程出入地面段可持续发展的建设提供了一种源头解决方法。其利用盾构掘进替代暗埋段明挖，可省去地面开挖面积约50%，减少搬拆迁和对周围环境的影响；以地面出入式替代深大工作井，缩短建设工期10%以上，减少施工风险和开挖方量。 （2）研发地面出入段盾构隧道结构设计新方法。针对地面出入式盾构法全过程荷载变化大和管片结构设计要求高的行业瓶颈，提出超浅覆土（负覆土）壳-弹簧计算模式，得到了整环试验和现场试验的验证，成功解决了超浅覆土（负覆土）隧道面临的变形、抗浮和防水设计等难题，形成了地面出入式盾构隧道结构设计成套方法。 （3）自主研发世界首台地面出入式地铁隧道盾构掘进机。通过刀盘结构、车架集成、掘进模式等针对性设计，创新研制了具有自主知识产权的盾构掘进机，解决了超浅覆土（负覆土）条件下盾构掘进的高精度姿态控制难题，土压平衡控制精度达到5%（优于传统盾构的10%），研发了适用于负覆土隧道的微调型管片稳定装置，可将隧道结构椭圆度波动控制在0.1%以内。 （4）创建超浅覆土和负覆土条件下的盾构掘进控制技术体系。采用理论计算、模拟测试、工程试验分析等科学方法，创建了全新的隧道超浅覆土和负覆土条件下隧道结构变形控制、隧道抗浮控制、盾构姿态控制和隧道防水技术体系。通过863试验平台多工况模拟掘进，创新研发了"高流动性早强型（HE）同步注浆浆液"及"高粘度低比重触变型（GS）土体改良泥浆"，保障了极限工况下的隧道施工质量。 本项目申请专利19项，其中授权发明专利10项。申报工法2项，其中1项为上海市级工法。发表论文19篇，其中SCI/EI论文11篇。 项目的成功研制，标志着我国自主研发的地面出入式盾构法制造、设计和施工核心技术取得了历史性突破。近三年项目实现创收和节支2.75亿元，大力推动了我国自主产业项目建设，取得了显著的经济和社会效益，对世界现代隧道技术的跨越发展具有深远的影响。其中的超浅覆土隧道相关技术成果，可更广泛地推广应用于盾构法隧道建设。