复合式土压平衡盾构机具有土压平衡式（EPB）、半敞开式（Semi-Open），敞开式（Open）三种掘进模式。
1.土压平衡式（EPB）
盾构机掘进时，刀盘切削下来的渣土进入并充满土仓，搅拌臂对渣土进行强行搅拌，在盾构机推进油缸的作用下，通过隔板对渣土加压，从而产生泥土压，控制螺旋输送机排土速度，使刀盘切削下来的渣土量与螺旋输送机向外输送量相平衡，确保土仓内土体的压力与开挖面土体和地下水的压力保持平衡，防止开挖面坍塌，从而确保掌子面的稳定的一种盾构掘进模式。如图8.3.1 所示。
图8.3.1 EPB 模式原理图
在砂层中施工时，刀盘切削下来的渣土塑性和不透水性很差，应向土仓内加入膨润土泥浆和泡沫剂等添加剂，对渣土进行改良，确保掌子面的稳定，渣土容易被螺旋输送机运送出去。
2.半敞开式（Semi-Open）
当掌子面土体不具备完全自稳能力，或掌子面土体具备自稳能力，但在地下水的影响下，开挖面土体失去了自稳能力，需要在土仓内保持1/2～2/3 渣土，然后向土仓内注入压缩空气，确保掌子面的稳定的一种盾构掘进模式。如图8.3.2 所示。(www.xing528.com)
图8.3.2 Semi-Open 模式原理图
3.敞开式（Open）
当掌子面的土体具备完全自稳能力，盾构掘进时可将刀盘切削下来的土渣通过螺旋输送机全部输送出去，土仓内不需要保持泥土压力的一种盾构掘进模式。一般情况下，渣土填充土仓约30%的空间。如图8.3.3 所示。
盾构掘进时，应充分了解前方地层的地质情况，选择合适的掘进模式是非常重要的。上软下硬地层是一种特殊的地质，既具有硬岩的强度，又有软岩地层的不稳定性，土体经过加固后，围岩具有一定的自稳能力，但基岩裂隙水较丰富，为确保施工速度以及安全施工，盾构掘进时采用半敞开式掘进模式。
图8.3.3 Open 模式原理图
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