近年来，土压平衡盾构工法在城市隧道施工中得到了广泛的应用，其施工性能与开挖土体的状态密切相关，理想开挖土体应具备良好的塑流性，能在土舱内传递稳定的土压力维持掌子面稳定，同时在螺旋排土器内完成土压力消散过程，并最终顺利排出实现连续掘进。天然土层往往达不到盾构施工所要求的塑流性，这就需要对开挖土进行土体改良改善其性能。合理的土体改良技术不仅可以显著降低盾构施工的综合成本、减小地表沉降、加快施工速度，还能拓展土压平衡盾构适用的土层范围。目前土压平衡盾构施工中，土体改良添加剂的使用缺乏理论指导，土体改良研究成果不多，添加剂和改良土体的性能评价方法和评价标准还不系统。盾构施工过程中不同添加剂种类的选择以及用量多依靠工程师现场摸索或工程经验来确定，添加剂的使用不可避免地存在盲目性，容易造成工程成本高及施工事故。　　为此，本文提出了一整套土压平衡盾构施工土体改良试验方法，设计、研制了一系列试验设备，主要试验包括添加剂性能试验和改良土体性能评价试验，用于评价常用添加剂性能及改良土体性能，优化添加剂配比方案。　　添加剂性能试验为泡沫试验和泥浆试验，添加剂性能试验包括泡沫试验和泥浆试验。自行研制了可以室内发泡的泡沫发生装置及性能评价装置，研究了不同泡沫生产参数对泡沫性能的影响，展开了不同种类膨润土泥浆的试验研究。制定了相应的添加剂性能评价方法及标准，比较了泡沫、泥浆的优劣，为盾构施工添加剂的选择及使用提供了试验方法。　　土体性能评价试验包括坍落度试验、搅拌试验、LCPC磨擦试验和土压平衡盾构模型试验。坍落度试验用于评价、研究改良土体的流动性，初步优化添加剂配比方案。设计、制作了搅拌试验装置，模拟了盾构刀盘和搅拌翼板对渣土的搅拌过程，根据改良土体的搅拌扭矩和粘附性能评价土体性能，在满足坍落度试验流动性要求的基础上进一步优化添加剂配比方案。通过LCPC磨擦试验研究改良前后土体的磨擦性能，分析不同添加剂对土样磨擦性能的影响，进一步优化添加剂配比方案。最后，通过自行研制的土压平衡盾构模型试验装置模拟盾构机排土过程，全面评价改良土体性能，确定最佳添加剂配比方案。　　应用上述提出的试验方法，系统研究了不同类型添加剂的性能，并对粉质粘土、中砂、圆砾和卵石土样进行了土体改良，对改良效果进行了对比分析，优化了添加剂的选择及用量，制定了相应的添加剂及改良土体性能评价方法及标准。并对优化的改良土样的结构形态和组成成分进行了研究，分析了不同添加剂的改良机理。并将上述的研究成果应用于北京地铁卵石地层盾构施工中，为此工程选择了适合卵石地层的添加剂种类，优化了添加剂配比方案，取得了良好的施工效果，验证了此套试验方法及评价标准的实用性及可靠性，创造了较好的社会效益及经济价值，可为盾构施工添加剂使用提供参考。