针对各种结构松散、透水性较强、易坍塌的复杂地质地段，盾构机的掘进是一个动态控制过程，即在复杂的地质条件和相应的盾构机掘进控制模式间人为地建立一种动态平衡。具体来说，针对复杂的、不断变化的地层，盾构工程师必须根据实际情况，采取必要的措施，保障施工安全。
首先根据盾构机所处的地下深度，估算出盾构机的掘进面的水土压力之和，然后由盾构工程师在压缩空气控制装置中设定好气压，来保证泥水的压力与外界压力平衡。在采用泥水加压平衡模式掘进时，具有特殊性能的泥浆在压缩空气的作用下，动态的间接平衡开挖面的水土压力，保证开挖面前端不致坍塌。
在开挖面，随着加压后的泥水不断渗入土体，泥水中的砂土颗粒填入开挖面的土体孔隙中，可形成渗透系数非常小的泥膜。而且，由于泥膜形成后减小了开挖面的压力损失，泥水压力可有效地作用于开挖面，从而可防止开挖面的变形和崩塌，并确保开挖面的稳定。因此，在泥水式盾构机施工中，控制泥水压力和控制泥水质量是两个重要的因素。
在正常情况下，根据地质资料和操作经验，高压空气的压力已设定为该地段的水土压力。泥水舱内的液位调整到40%—60%，上部空腔由高压空气充填，由于连通管的连通器作用，高压空气的压力与刀盘前方水土压力相等，盾构机掘进作业在一个相对稳定的环境中进行。 当地层中的水土压力突然升高时，由于压差作用，地下水便通过连通管进入泥水平衡舱，泥水平衡舱中的液位上涨，压缩高压空气，使其压力升高，超过设定的地层压力，压力调节系统会自动增加高压空气压力，在其作用下泥水通过连通管进入切削腔，使泥水平衡舱中的液位下降，维持在40%—60%之间。当地层中的水土压力突然降低时，由于压差作用，泥水平衡舱中的泥浆便通过连通管进入切削腔，泥水平衡舱中的液位降低，压缩空气体积增大，导致其压力降低，低于设定的地层压力，压力调节系统会自动降低高压空气压力，在其作用下泥水通过连通管返回泥水平衡舱，使泥水平衡舱中的液位上升，维持在40%—60%之间。总的来说，在掘进前我们只要根据地质资料设定好高压空气压力后，就可保证掘进面开挖稳定，即使水土压力发生变化时，通过连通管控制泥水平衡舱液位，引起高压空气压力改变到与水土压力相匹配的数值，从而保持掘进面稳定，有效的防止坍塌。因此，对于很多种复杂地层我们都可建立起模式进行掘进，尤其是在富含水、易坍塌地段。（石油知识编辑部）