对于土压平衡盾构机而言,盾构密封舱土压的大小将直接决定施工的安全性。如果盾构密封舱土压大于开挖面土压,地面会发生凸起；如果盾构密封舱土压小于开挖面土压,地面会发生凹陷；所以如果不能实时保证密封舱土压力与掘进面土压力平衡,盾构机施工过程的安全就无法得到保证,因此了解密封舱土压力的实时分布情况是保持土压平衡的前提。然而目前密封舱压力场分布研究比较少,盾构机密封舱压力场模型的建立具有重要意义。由于盾构机密封舱压力数据是通过安装在密封舱隔板上的压力传感器得到的,因此只能获得有关压力场的有限数据,无法采用插值或其它基于大样本数据的方法对密封舱压力场进行分析。为此,本文采用最小二乘B样条对密封舱隔板的压力分布模型进行拟合,提出基于数据驱动的求解密封舱压力场模型的方法,并对模型进行仿真得到压力分布图,可以客观的反映出密封舱压力分布规律。通过给出土压平衡时压力梯度稳定域的概念,利用所建立的密封舱压力分布模型可以计算出盾构实际施工时的压力梯度的范围。结合实际数据以及对压力异常时的土压分布进行仿真,通过主动土压力、被动土压力以及稳定域的判稳方法对开挖面的稳定性做出了判定。目前关于盾构机密封舱压力控制的研究均是基于单点的,而针对压力场的控制研究尚未见到。本文基于所建立的密封舱压力场模型,结合盾构施工实际工程经验讨论了使密封舱隔板压力达到设定值的方法,通过仿真验证了其有效性。