土压平衡盾构穿越复杂地层时,必须采取土体改良措施,目前泡沫改良土体已被广泛应用于盾构施工中。我国尚未开发出可替代国外产品的优良泡沫添加剂,伴随盾构国产化进程加快,泡沫添加剂研发与泡沫土性能研究非常迫切。本文围绕土压平衡盾构用新型泡沫剂的开发研制和地铁建设中土压平衡盾构穿越复杂地层时的泡沫剂土体改良的相关特性参数进行研究。在分析进口泡沫剂成分的基础上,运用正交试验方法,开展了新型土压平衡盾构用泡沫剂的研制工作,对自制泡沫剂、进口泡沫剂和国产泡沫剂的基本性能进行对比试验,并对泡沫剂的特性评价标准提出了量化指标；以自制泡沫剂、进口泡沫剂和国产泡沫剂为土体改良材料,开展了泡沫改良砂土和粘土的渗透性、塑流性、剪切强度、压缩性、外摩擦角的对比实验研究,对改良土的各项特性指标进行了综合分析,提出了改良土“塑性流动性”特性评价试验室标准和量化指标；在对红粘土和砂土微观结构研究的基础上,进行了泡沫改良砂土和粘土的微观机理研究。