當(dāng)工作面土層的物理力學(xué)性質(zhì)良好且土層處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，操作時(shí)不會(huì)出現(xiàn)塌方現(xiàn)象，能直接挖土，且工作面開敞。
適用于巖層，硬土層和整體穩(wěn)定性較好的土層，工作效率比較高。
適用于淤泥質(zhì)土，流塑性土質(zhì)，而且要求覆土深度比較深。點(diǎn)我：工程實(shí)用資料大全
適用于地基強(qiáng)度較高的土層，也有在軟土中應(yīng)用的，前提采用注漿改善土質(zhì)，或在工具管前加網(wǎng)格，以穩(wěn)定挖掘面，特點(diǎn)是適應(yīng)地下障礙物較多且較大的條件，可排除障礙的可能性。
優(yōu)點(diǎn)：
適用于各種不同的土質(zhì)情況，擾動(dòng)較小，地層損失小，產(chǎn)生的地表面變形小，同時(shí)頂進(jìn)時(shí)總頂力較小。
缺點(diǎn)：
棄土的運(yùn)輸和存放均較困難，如采用泥漿運(yùn)輸，用水量較大，成本較高。
作業(yè)所需場(chǎng)地大，設(shè)備復(fù)雜成本較高，如遇上頂管的超淺埋土層或遇上滲透系數(shù)特別大的礫砂，卵石層施工作業(yè)往往受阻。
當(dāng)?shù)侗P前土壓力過(guò)小時(shí)就前伸，當(dāng)?shù)侗P前土壓力過(guò)大時(shí)就往后退，前伸時(shí)應(yīng)加快推進(jìn)速度，后退時(shí)應(yīng)減慢推進(jìn)速度，這樣就可以使刀盤前的土壓力控制在設(shè)定范圍內(nèi)，用機(jī)械來(lái)平衡土壓力。
適用口徑從600到2400，口徑越小能破碎的礫石的粒徑也越小，通長(zhǎng)600的能破碎粒徑為100mm的礫石，2400的能破碎500mm的礫石，有的機(jī)頭破碎粒徑可達(dá)頂管口徑的40%~50%。
適用于大直徑頂管工程，通過(guò)調(diào)節(jié)供給的壓縮空氣的壓力大小，實(shí)施調(diào)節(jié)泥水艙內(nèi)壓力的高低，可精確到0.1KPa。
特點(diǎn)：平衡比較徹底，施工后地面沉降極小。
比普通泥水式掘進(jìn)機(jī)適用的泥水相對(duì)密度要高很多，接近泥漿，為使?jié)饽嗨牧鲃?dòng)性更好，需在濃泥水中加入許多添加劑( 仍歸屬在泥水式頂管范疇，濃泥水的相對(duì)密度接近泥漿，其流動(dòng)性比泥漿要好得多)。
特別適用于卵石層地質(zhì)(滲透性特別大的卵石層)，不需對(duì)卵石進(jìn)行破碎，可排出卵石的粒徑可達(dá)管徑的1/3。
與其他泥水式頂管比較，采用濃泥水式頂管的推力要低很多，尤其在沙礫土中表現(xiàn)更加明顯，非常適用于長(zhǎng)距離頂管和曲線頂管。
根據(jù)土壓平衡的基本原理，利用頂管機(jī)的刀盤切削和支承機(jī)內(nèi)土壓艙的正面土體，抵抗開挖面的水，土壓力以達(dá)到穩(wěn)定的目的。
以頂管機(jī)的頂速即切削量為常量，螺旋輸送機(jī)轉(zhuǎn)速即排土量為變量進(jìn)行控制土壓艙內(nèi)的水，土壓力與切削面的水土壓力保持平衡。
分類：泥土式，泥漿式，混合式。
泥漿式：指排出含水量相當(dāng)大的棄土(可能是地下水豐富,也可能是人為的加入添加劑造成的)。
優(yōu)點(diǎn)：適用的土質(zhì)范圍廣，從軟黏土到砂礫土都能適用，是一種全土質(zhì)的頂管掘進(jìn)機(jī)，能保持挖掘面穩(wěn)定，地面變形極小，施工時(shí)的覆土可很淺，是其他形式的頂管機(jī)無(wú)法做到的(覆土太淺時(shí)，手掘式頂管地面易塌陷，泥水式和氣壓式頂管則易冒頂和跑氣)。棄土運(yùn)輸處理方便，作業(yè)環(huán)境好。
缺點(diǎn)：在砂礫層和粘粒含量少的砂層中施工時(shí)，必須采用添加劑改良土體。
掘進(jìn)機(jī)：多刀盤土壓平衡頂管掘進(jìn)機(jī)、DK式土壓平衡頂管掘進(jìn)機(jī)、中心螺旋式頂管掘進(jìn)機(jī)、切削密封土壓式掘進(jìn)機(jī)。
氣壓平衡式：
與泥水平衡式的區(qū)別在于，氣壓平衡式頂管機(jī)通過(guò)一個(gè)隔板將破碎室分隔為兩個(gè)區(qū)域，后面是壓力室，以壓力墻為界，在其上部可以形成一個(gè)壓氣區(qū)，平衡壓力就是通過(guò)這一壓氣區(qū)作用于氣水不平衡的工作面上。
全氣壓式：
挖掘面上和管道內(nèi)所有工作人員都在氣壓條件下工作，整個(gè)頂管管道內(nèi)都充滿一定壓力的壓縮空氣。
全氣壓頂管的工具管大多為手掘式，挖土的多用人工，工具管構(gòu)造較簡(jiǎn)單。施工效率很低，僅為普通手掘式頂管的30%~50%，有鋼制的氣壓艙也有混凝土管制的氣壓艙。
局部氣壓式：
壓縮空氣僅僅作用在挖掘面上，相對(duì)于全氣壓施工而言，操作人員在常壓下工作。
1、對(duì)土質(zhì)的要求：
滲透系數(shù)大于1X10-2cm/s的砂礫層中，因透氣性大，且地下水多，漏氣很厲害，不宜采用。
2、對(duì)環(huán)境的要求：
設(shè)備多，占地較大，空壓機(jī)噪音很大，不宜在居民密集區(qū)材采用。
3、對(duì)作業(yè)人員的要求：
必須是進(jìn)過(guò)訓(xùn)練的專業(yè)人員，身強(qiáng)力壯。
優(yōu)點(diǎn)：
平衡壓力的調(diào)節(jié)和排泥系統(tǒng)的排量是截然分開的，互不干擾，可更準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)平衡壓力，特別是非均勻地層中施工。
缺點(diǎn)：
造成的地面沉降較大,因?yàn)闅鈮涸谑韪傻叵滤^(guò)程中，會(huì)造成土體的壓密沉降，另外頂進(jìn)過(guò)程中又會(huì)對(duì)土體產(chǎn)生擾動(dòng)沉降。
全氣壓式設(shè)備復(fù)雜，要求可靠性高，勞動(dòng)強(qiáng)度大，對(duì)作業(yè)人員身體健康有特殊要求，除了為排除機(jī)械故障和為清除頂進(jìn)中的障礙外很少采用全氣壓式。
