土压平衡式盾构方法,通过大量的工程实践,大大显示出技术经济上的优越性,不但造价较为便宜,而且可采取向压力舱内注入添加材料调节压力舱内土体性质方法,以适用于多种地质条件,因此在我国的各种工程中得到了广泛的应用,成为我国盾构隧道技术的主流。但土压盾构施工中会遇到各种各样的问题,为解决这些问题,需要对盾构开挖土体进行改良,使土体达到塑性流动状态,以满足施工要求。而在所有的改良技术中,以泡沫的改良效果最好。但目前国内盾构隧道所用的各种发泡剂多为国外进口,造价较高,同类发泡剂产品目前多出于研发阶段。针对这一技术问题,本文开发了一种新型的土压平衡盾构用泡沫剂。针对以上情况,本文进行了以下研究:(1)针对土压平衡盾构由于土体不良状态造成的各种施工难题,分析了土压平衡盾构压力舱土体的理想状态,即“塑性流动状态”,并对其各项物理力学指标进行分析;(2)泡沫剂的主要发泡成分为表面活性剂,本文优选了几种经济性和环保型都比较优良的表面活性剂,从发泡量和半衰期这两个技术指标入手,利用搅拌法和改进Ross-Miles法两种评测手段,评价了选取表面活性剂的性能,获得了最优的复配比例;(3)结合实际施工要求和产品生产要求,研制出了新型泡沫剂工业成品。(4)结合北京地区主要地层情况,在实验室进行模拟实验,主要通过模拟北京市常见的砂卵石地层和砂土地层,研究了泡沫剂对土体的改良效果,并以此验证了本文研制泡沫剂产品的实用性。