什么是隧道施工？隧道施工是指通過開挖和支護(hù)方法在土體或巖石中建造地下通道的工程過程。隧道通常用于公路、鐵路、地鐵、供水、污水處理、水電項目和采礦。它需要專門的設(shè)備和技術(shù)來確保安全、穩(wěn)定和高效。

   隧道施工的主要方法：

   1. 隧道掘進(jìn)機(jī) (TBM) 方法

   TBM 是現(xiàn)代隧道施工的“主力”，是一種大型自動化機(jī)器，可以連續(xù)進(jìn)行開挖、清除碎石（“棄土”）和安裝永久性隧道襯砌。

   ① TBM 類型：

   ·土壓平衡 (EPB) TBM：適用于軟質(zhì)、粘性土層（例如粘土）。它平衡周圍土體的壓力，以防止塌方。

   ·泥水盾構(gòu)TBM：適用于松散、水飽和的土層（例如砂土或礫石）。它使用濃稠的“泥水”（膨潤土加水）來穩(wěn)定隧道掌子面并清除棄土。

   ·硬巖TBM：適用于堅硬巖層（例如花崗巖）。它使用帶有鋼齒的旋轉(zhuǎn)刀盤來研磨巖石。

   ② 優(yōu)點(diǎn)：速度快、振動小、對地表破壞小、安全。

   ③ 缺點(diǎn)：前期成本高，不適應(yīng)地質(zhì)變化。

   2. 鉆爆法

   一種用于堅硬巖層（例如山嶺隧道）的傳統(tǒng)技術(shù)。它包括：

   ① 在巖層表面鉆數(shù)百個小孔。

   ② 將炸藥放入孔中。

   ③ 引爆炸藥以破碎巖石。

   ④ 清除棄土并加固隧道（使用鋼支架或噴射混凝土）。

   優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備成本低，可靈活應(yīng)對復(fù)雜的巖石地質(zhì)條件。

   缺點(diǎn)：速度慢、振動/噪音大、存在安全風(fēng)險（例如坍塌、碎石飛濺）、對周圍環(huán)境造成干擾。

   3. 明挖回填法

   用于城市地區(qū)（例如地鐵站）的淺埋隧道（通常深度小于10米）。該方法包括：

   ① 從地面開挖大型溝槽。

   ② 在溝槽內(nèi)建造隧道結(jié)構(gòu)（混凝土墻/頂）。

   ③ 用土回填溝槽并修復(fù)地表（例如道路、公園）。

   優(yōu)點(diǎn)：簡單、成本低，短隧道施工速度快。

  缺點(diǎn)：會干擾地面交通/活動，不適用于深埋隧道。

   4. 沉管隧道 (ITT)

   水下隧道（例如跨河或跨港項目）的主要施工方法。其流程包括：

   ① 在附近的干船塢建造預(yù)制混凝土管片（每片長 100-200 米）。

   ② 將管片浮運(yùn)至隧道工地，并沉入預(yù)先挖好的海床/河床溝槽中。

   ③ 連接管片（使用防水密封）并回填溝槽以保護(hù)隧道。

   優(yōu)點(diǎn)：比水下地下隧道施工風(fēng)險更低，對于長跨度水下隧道，速度比盾構(gòu)機(jī) (TBM) 更快。

   缺點(diǎn)：依賴于平靜的水面條件，需要精確對準(zhǔn)管片。

   5. 新奧法 (NATM) / 順序開挖法 (SEM)

   一種靈活的“觀測”方法，適用于復(fù)雜地質(zhì)條件（例如，混合土巖或不穩(wěn)定地層）。它依靠對隧道掌子面的實(shí)時監(jiān)測來調(diào)整開挖和支護(hù)：

   ① 開挖隧道的一小段（例如，先進(jìn)行頂部掘進(jìn)）。

   ② 立即用臨時支撐（噴射混凝土、鋼筋網(wǎng)或巖錨）加固該區(qū)域，以穩(wěn)定地層。

   ③ 依次重復(fù)此過程，直至隧道全斷面開挖完畢。

   ④ 安裝永久性混凝土襯砌。

   優(yōu)點(diǎn)：適應(yīng)意外地質(zhì)條件，設(shè)備成本低。

   缺點(diǎn)：施工速度慢，需要熟練的工程師進(jìn)行監(jiān)控，如果地層條件發(fā)生變化，安全風(fēng)險更高。

   隧道施工是一個復(fù)雜且技術(shù)含量高的工程過程，是現(xiàn)代地下基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的基礎(chǔ)。它結(jié)合了巖土工程知識、先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備和精密的工程技術(shù)，能夠?yàn)楦鞣N用途建造安全耐用的隧道。