本书详细介绍了作者在复杂地层全断面掘进机渣土改良领域取得的一系列研究成果。聚焦复杂地层全断面掘进机穿越高黏性地层结泥饼、富水砂性地层喷涌、硬岩地层刀具磨损等工程难题，通过理论分析、模型试验与工程验证，揭示了泡沫改良土颗粒细观分布与演化规律，提出离子-非离子偶联镶嵌协同增效理论与电荷互斥脱黏机理，研发离子-非离子偶联镶嵌生态型泡沫剂、高分子抗黏剂、液态喷涌防止剂与高效耐磨剂等系列渣土改良材料，构建了全地层适配性改良技术体系。