采用理论研究、室内实验、模型实验及现场切削过程和刀具磨损的动态监测等手段，在研究砂卵石与盾构刀具切削相关的物理力学特性的基础上，研究砂卵石地层盾构刀具切削机理和刀具磨损。包括(1)砂卵石地层合理的切削模式和切削力学模型；(2)砂卵石地层土体性质与刀具磨损的相关关系；(3)刀具形式和配置与刀具磨损关系；(4)盾构掘进参数与刀具磨损的相关数学模型。研究从刀具与土体的相互作用入手，通过理论分析建立砂卵石地层切削力学模型，进行具有不同的砂卵石地层条件（粒径、级配、密实度）、刀具形式（刀具尺寸、形式、安置角度等）及掘进参数(掘进速度、推力和扭矩等)的切削模型实验，分析提出砂卵石地层性质与刀具形式、刀具配置的相关关系。建立刀具磨损与掘进参数的相关数学模型，并进行现场动态观测，合理修正相关理论模型。针对具体工程提出降低刀具磨损方案。为砂卵石地层盾构选型、刀盘刀具设计以及长距离连续安全掘进提供依据。
