随着地铁修建线路的逐步增多,不同形式多条盾构隧道近距离穿越既有隧道的复杂工况已成为地铁建设过程无法避免的难题,尤其在上软下硬的复合地层中,盾构姿态难以控制、刀盘受力不均,地层反应灵敏,如何保证近距离盾构穿越过程中新老隧道的安全,是盾构施工中亟需解决的难题。盾构穿越过程中,盾构开挖是施工扰动源头,土体是传播介质,既有隧道是作用对象,三者相互影响。进行盾构掘进参数的优化控制可以从扰动源头降低盾构穿越带来的影响,是进行上跨施工的精细化控制从而实现工程效益最大化最为直接有效的手段。因此本文以成都地铁8号线上跨既有隧道9号线为工程背景,进行了如下研究工作:(1)在研究分析盾构上跨既有隧道施工扰动机理与影响因素的基础上,选取上跨区间的主要掘进参数,借助模糊粗糙集理论进行掘进参数敏感性分析,得出盾构上跨既有隧道过程中主要掘进参数对地层沉降的影响程度从大到小依次为:注浆压力、土仓压力、刀盘扭矩、盾构推力、推进速度、同步注浆量,并结合本工程砂卵石泥岩复合地层的特性、盾构机特点和施工扰动机理分析了掘进参数敏感性排序的原因及相关参数控制原则。(2)通过三维数值模拟结合盾构施工扰动的时间效应研究了盾构上跨既有隧道各个阶段地层和既有隧道的沉降变形规律,并在敏感性分析的基础上分析主要敏感因素对地表沉降的影响,然后基于单纯形搜索法原理利用Python语言进行ABAQUS二次开发,对主要敏感性因素进行自动寻优求解,得出可在预警临界值以下安全通过既有隧道的主要敏感因素的控制范围。(3)结合数值模拟分析的结果对实际掘进参数进行分区统计优化,得出盾构掘进至不同位置时参数调整方向和控制范围;并结合盾构操作方式和敏感性分析结果,以主要敏感因素为主控指标对掘进参数的整个控制流程进行动态优化,为实际施工指明了参数调控的具体方法;并在此基础上提出了掘进参数的预警指标和处理措施,从而实现盾构上跨施工的精细化控制。