随着国家西部大开发和“一带一路”战略决策的实施，西部地区交通基础设施建设得到了前所未有的发展，越来越多的交通隧道修建在黄土地层，黄土隧道下穿既有道路、煤矿采空区和地面建筑物的现象也屡见不鲜。黄土作为第四系堆积的陆相沉积物，具有孔隙大、压缩性高、抗剪强度低、浸水易产生湿陷性和崩解性，黄土隧道开挖施工时易发生塌方、塌顶、大变形等施工风险。本项目以大西铁路的忻州隧道、顿村隧道、巴准铁路的敖包沟隧道等工程项目为依托，围绕大断面黄土隧道浅埋进洞和下穿高速道路、煤矿采空区、建筑物等修建技术难题，项目组人员历经10多年的科研攻关和工程实践，取得了多项突破性成果，形成了复杂条件下浅埋与下穿黄土隧道施工关键技术及风险控制技术。主要创新成果如下：1. 首创了大断面黄土隧道特长管棚浅埋进洞施工技术。揭示了浅埋大断面黄土隧道土体的工程特性及围岩与衬砌受力变形规律，提出了浅埋大断面黄土隧道合理优化的少分部超短台阶法及施工参数，首创了黄土隧道进洞浅埋段120m跟管长大管棚超前支护技术和玻纤锚管加固掌子面技术，发明了大断面黄土隧道进洞浅埋段的施工方法，实现了大断面黄土隧道浅埋进洞的安全施工。2. 创建了黄土隧道下穿高速道路施工技术。揭示了黄土隧道下穿高速道路的受力变形特征及拱效应变化规律，建立了黄土隧道围岩压力计算方法，提出了下穿隧道合理优化的少分部超短台阶法及施工参数，研发了一种抗剪强度高的喷射纤维混凝土，创建了一种黄土隧道下穿高速公路的施工方法，形成了黄土隧道下穿高速道路的成套施工技术，实现了黄土隧道下穿高速道路的安全施工。3. 创建了黄土隧道下穿采空区施工技术。揭示了隧道下穿采空区围岩受力变形特征，提出了隧道下穿采空区安全顶板厚度计算方法，制定了采空区隧道爆破振动控制标准，创建了隧道下穿采空区控制爆破施工工艺，形成了黄土隧道下穿采空区成套施工技术，实现了黄土隧道下穿采空区的安全稳定施工。4. 创建了黄土隧道下穿建筑物施工技术。发明了一种改进的建筑物沉降测量设备，揭示了黄土隧道下穿过程中地表建筑物和围岩受力变形规律，明确了下穿隧道爆破施工时地面建筑物振动规律，创建了浅埋黄土隧道下穿建筑物综合施工方法和施工工艺，实现了黄土隧道近距离安全穿越地表建筑物。5. 开发了黄土隧道施工风险信息管理与控制系统。建立了基于改进模糊矩阵法和模糊层次分析法两种适用于黄土隧道施工风险评估模型，创建了浅埋与下穿黄土隧道施工风险指标体系和风险控制措施，自主开发了黄土隧道施工风险管理信息系统，实现了风险管理过程的动态化和信息化。项目成果形成国家专利8项，已授权专利5项，获软件著作权1项；出版著作5部，发表论文50篇，总被引618次；培养研究生20多名。近三年，研究成果应用到山西、内蒙、陕西、河南等省的铁路、公路和地铁隧道工程建设中，新增直接经济效益10.82亿元，经济、社会和环境效益巨大，应用前景广阔。