本次研究是针对广州地铁建设中遇到的一段高水压的中粗砂地层在如何保证其正常施工而进行的。目前，土压平衡式盾构机穿越高水头的粗粒土地层依然是一个世界性的难题。粗粒土地层土的渗透系数大，盾构机在施工的过程中由于开挖面前方存在着较高的水头若不进行土体改良则很容易发生喷涌，喷涌的发生会导致开挖面失稳，直接表现为地面发生沉降，对城市的交通和环境带来影响。

（1）螺旋排土器喷涌发生条件的判别。

（2）压力舱内土体塑性流动状态形成条件。

（1）中粗砂流动性改良实验。

（2）中粗砂透水性改良实验。

（3）中粗砂扭矩实验。

（4）中粗砂外摩擦角实验。