依托在建的西安地铁四号线凤城九路站~凤城十二路站区间~尚新路站盾构区间工程,对该工程特殊的环境条件及全断面富水砂层的特点,进行复杂环境条件下富水砂地层盾构建造技术研究,主要进行的研究和取得的成果如下:(1)针对西安地铁下穿富水砂地层的工程特点,开展了土压平衡盾构机选型工作;根据所选盾构机性能及依托工程富水砂地层的特点,对土压平衡盾构机撕裂刀具、铰接密封、加泥设备进行改造,提高了全断面富水砂地层盾构施工的工作效率和施工安全性。(2)针对高标贯、高密实、长距离及全断面砂层土压平衡盾构掘进存在的土仓压力难以建立、出碴困难、地面沉降变化大以及盾构机推力大、掘进速度缓慢、盾构刀具磨损较快的问题,在对土压平衡盾构系统改进基础上,基于理论分析和工程经验,初步确定穿越砂层土压平衡盾构的施工参数。(3)开展了大量的渣土改良试验,提出典型断面砂土不同含水率条件下的膨润土配比,确保了施工过程中渣土呈现流塑状态。保证了稳定、安全的掘进施工以及渣土的顺利运出。(4)在土压平衡盾构机的选型、技术适应性研究以及砂层掘进中的渣土改良方案基础上,依托工程的初步掘进施工,给出了复杂环境条件下富水砂地层盾构掘进的施工建议措施,保证了施工的安全和施工进度,取得了良好效果。(5)跟踪施工进行的沉降观测表明,针对富水砂层进行的盾构系统改进和对穿砂层土压平衡盾构施工参数的,有效减小了施工扰动造成的过大变形,掘进施工引起的地表沉降的最大沉降值、累计沉降值和隆起值均在较好的控制范围内,未出现预警现象,盾构掘进施工控制良好。