土压平衡盾构的发展基于挤压式盾构和泥水盾构，始于日本，20世纪70年代初，第一台土压平衡盾构由日本设计制造，直径3.72m。1985年国内第一次引进土压平衡盾构，直径4.33m，1987年国内首台土压平衡盾构研制成功，直径4.35m。
特点：施工中基本不使用土体加固等辅助施工措施，节省技术措施费，并对环境无污染；根据土压变化调整出土和盾构推进速度，易达到工作面的稳定，减少了地表变形；对掘进土量能形成自动控制管理，机械自动化程度高、施工速度快。
原理：土压平衡盾构掘进机是利用安装在盾构最前面的全断面切削刀盘，将正面土体切削下来进入刀盘后面的贮留密封仓内，并使舱内具有适当压力与开挖面水土压力平衡，以减少盾构推进对地层土体的扰动，从而控制地表沉降，在出土时由安装在密封仓下部的螺旋运输机向排土口连续的将土碴排出。
土压平衡原理
土仓压力控制因素
适用特点：
在易发生流砂的地层中能稳定开挖面，可在正常大气压下施工作业，无需用气压法施工；
泥水压力传递速度快而均匀，开挖面平衡土压力的控制精度高，对开挖面周边土体的干扰少，地面沉降量的控制精度高；
盾构出土由泥水管道输送，速度快而连续；减少了电机车的运输量，施工进度快；
刀具、刀盘磨损小，易于长距离盾构施工；
刀盘所受扭矩小，更适合大直径隧道的施工；
需要较大规模的泥水处理设备及设置泥水处理设备的场地。