该项目属于城乡基础建设隧道工程领域。 地下隧道盾构法施工具有安全性好、机械化程度高、掘进速度快及对环境扰动小等优点，已成为地下隧道修建的主要工法。但盾构具有地层适应性差的特点，需针对具体的地层进行系统设计。迄今为止，富含超大粒径漂石复合地层盾构施工国内外尚无相应的技术系统和成功案例，是一项世界性难题。项目承担单位以实际工程为依托，组建研究团队，重点对富含超大粒径漂石的砾岩层、无水卵石层、富水卵石层及其交替的复合地层盾构技术系统进行了开发与应用研究。创立了相适应的楔击劈裂破岩机理，开发了相应的新型刀具、刀盘系统和碎岩渣土输排、盾构掘进控制系列技术。经过工程验证，攻克了富含超大粒径漂石的地层盾构施工技术难题，拓展了盾构技术的适用范围。该项成果经七位知名专家鉴定一致认为研究成果破解了富含大粒径漂石复合地层的盾构隧道施工的世界难题，达到国际领先水平。
研究成果已成功应用于北京地铁军事博物馆站-东钓鱼台站区间隧道，为国内外盾构隧道首次穿越富含超大粒径漂石复合地层，解决了盾构在该种复杂地层条件下穿越永定河引水渠、玉渊潭和军事管理区等重大地面工程的技术难题，保留了地面设施，降低了工程成本、保护了环境，为北京地铁九号线通车发挥了重大作用。该成果已在浙江、大连等城市地铁建设中得到推广，应用前景广阔。该项成果还获得了2014年度北京市科学技术二等奖。