什么是土压平衡？

土压平衡的计算假定是：刀盘开挖面外的水土压力，由土仓内充满的渣土形成的土仓压力来平衡；螺旋输送机排土量应与刀盘开挖土量相平衡。GB 50446-2017 第 2.0.1 条把盾构按开挖面稳定方式分为土压平衡式、泥水平衡式、开敞式和气压平衡式。第 7.5.1 条是土压平衡掘进的核心控制：开挖渣土应充满土仓，渣土形成的土仓压力应与刀盘开挖面外的水土压力平衡，排土量与开挖土量相平衡。第 7.5.4 条规定，应根据工程地质和水文地质条件向刀盘前方及土仓注入添加剂，使渣土处于流塑状态，便于建立和调节土仓压力。第 7.4.8 条要求始发掘进时控制盾构姿态和推力，加强监测并根据监测结果调整掘进参数。第 8.2.8 条在特殊地段指出，通过砂卵石地段宜进行渣土改良，软硬不均地层应采取措施控制地表变形。适用边界：土压平衡适用于以渣土作介质平衡开挖面的封闭式盾构，泥水平衡用泥浆压力平衡，二者不能混用控制逻辑。

一台土压平衡盾构在富水粉质黏土地层始发。按第 7.5.1 条，刀盘切削后渣土应充满土仓，通过调节螺旋输送机转速使排土量与开挖土量相平衡，土仓压力与掌子面外水土压力匹配。若渣土偏干、难以建压，按第 7.5.4 条向刀盘前方及土仓注入添加剂，使渣土处于流塑状态。始发掘进按第 7.4.8 条控制盾构姿态和推力，同步监测地表沉降和土仓压力，根据监测结果调整掘进参数。进入砂卵石段时，按第 8.2.8 条进行渣土改良，防止排土失压导致地表隆起或塌陷。

GB 50446-2017 第 2.0.1 条：盾构按开挖面稳定方式分为土压平衡式、泥水平衡式等
GB 50446-2017 第 7.5.1 条：渣土应充满土仓，土仓压力与开挖面外水土压力平衡，排土量与开挖量平衡
GB 50446-2017 第 7.5.4 条：应向刀盘前方及土仓注入添加剂，渣土应处于流塑状态
GB 50446-2017 第 7.4.8 条：始发掘进时应控制姿态和推力，加强监测并调整掘进参数
GB 50446-2017 第 8.2.8 条：砂卵石地段宜渣土改良，软硬不均地层应控制地表变形

泥水平衡盾构用泥浆压力平衡开挖面，控制逻辑与土压平衡不同，不能照搬土仓压力指标。开敞式和气压平衡式适用于能自稳或气压辅助的地层。局部气压模式常作为掘进模式转换的过渡，应在地质条件较好地层完成。富水砂层、断层破碎带需叠加超前加固和快速通过措施，单靠土仓压力不够。

土仓未充满就推进，掌子面失稳。排土量大于开挖量导致地表塌陷，或小于开挖量导致地表隆起。渣土太干不注添加剂，建不起稳定土仓压力。把泥水平衡的泥浆压力指标套到土压平衡盾构。始发掘进不监测就全速推进。砂卵石段不做渣土改良，螺旋输送机排土不畅。

土压平衡盾构用充满土仓的渣土压力顶住掌子面外水土压力，螺旋输送机排土量与刀盘开挖量相平衡；必要时注添加剂让渣土处于流塑状态。它是封闭式盾构的一种稳定模式，不是开敞式靠支撑挡土，也不是泥水平衡靠泥浆柱。