隧道施工是一個(gè)復(fù)雜的工程過(guò)程，需要精心規(guī)劃、設(shè)計(jì)和施工。施工方法取決于隧道的用途、長(zhǎng)度、深度、地層條件和周圍環(huán)境等因素。以下概述了隧道施工的分步流程。

  1. 主要施工方法

   施工方法的選擇取決于地層是硬巖、軟土（例如粘土、沙土）還是澇漬土（水下或高地下水位）。以下是四種最常用的方法：

   A. 隧道掘進(jìn)機(jī) (TBM) 施工方法：適用于硬巖或軟土層

   這種方法是修建長(zhǎng)而深的隧道（例如，連接英法兩國(guó)的英吉利海峽隧道）最常用的方法。TBM 是一種大型自動(dòng)化機(jī)器，可一次性完成隧道的挖掘、支護(hù)和襯砌。

   關(guān)鍵步驟：

   ① TBM 組裝：將 TBM（直徑最大可達(dá) 15 米）運(yùn)輸至“始發(fā)井”（垂直坑）并在地下組裝。

   ② 開挖：TBM 的旋轉(zhuǎn)刀盤（配備鋼齒或盤形滾刀）在巖石/土壤中穿行。對(duì)于軟土地層，“盾構(gòu) TBM”采用加壓前端（土壓或泥水盾構(gòu)）來(lái)防止塌方。

   ③ 管片安裝：隨著 TBM 的推進(jìn)（每天 5-20 米），液壓臂安裝預(yù)制混凝土管片（弧形面板），形成臨時(shí)或永久襯砌。管片用螺栓固定并密封，以防止?jié)B水。

   ④ 出渣：開挖出的物料（“渣土”）通過(guò)傳送帶或軌道車運(yùn)回地面。

   B. 新奧法 (NATM)：適用于多變地層

   一種靈活的“即建即用”方法，非常適合巖石或混合地層（例如山嶺隧道）。它依靠巖石的自支撐能力，并在開挖過(guò)程中使用臨時(shí)支撐來(lái)穩(wěn)定隧道。

  關(guān)鍵步驟：

   ① 局部開挖：隧道分段開挖（例如，先開挖上半部分，后開挖下半部分），以減少對(duì)地面的擾動(dòng)。

   ② 即時(shí)支護(hù)：每次開挖后，施工人員將噴射混凝土（濕混凝土）噴入隧道壁/頂，以密封并加固地面。為了增強(qiáng)穩(wěn)定性，可以添加鋼筋網(wǎng)或鋼筋肋。

   ③ 監(jiān)測(cè)：傳感器實(shí)時(shí)跟蹤地面運(yùn)動(dòng)（沉降、收斂）。如果檢測(cè)到風(fēng)險(xiǎn)，則調(diào)整支護(hù)措施（例如，增加噴射混凝土）。

   ④ 永久襯砌：隧道穩(wěn)定后，澆筑最終混凝土襯砌（通常使用模板）以替換或加固臨時(shí)支護(hù)。

  C. 明挖回填法：適用于淺埋隧道

   適用于接近地表（深度≤10米）的隧道，例如城市地鐵站或公路隧道。該方法包括開挖溝槽、建造隧道，然后將其回填。

  關(guān)鍵步驟：

   ① 開挖：沿隧道走向開挖基坑。設(shè)置臨時(shí)墻（例如，板樁、地下連續(xù)墻）和支撐（鋼梁），以防止基坑塌陷。

   ② 隧道施工：在基坑內(nèi)建造隧道結(jié)構(gòu)（通常為鋼筋混凝土），可以是預(yù)制構(gòu)件，也可以是現(xiàn)澆。

   ③ 回填與修復(fù)：用土回填基坑，并進(jìn)行表面修復(fù)（例如，重新鋪設(shè)道路、重新種植綠化）。

   D. 沉管法：用于水下隧道

   用于河流、港口或海底隧道（例如，港珠澳大橋水下隧道）。將預(yù)制混凝土管段浮運(yùn)至指定位置并沉入水中。

   關(guān)鍵步驟：

   ① 管道制造：大型混凝土管道（長(zhǎng) 50-200 米，寬 10-20 米）在陸地或干船塢建造。每根管道均經(jīng)過(guò)防水處理，并安裝內(nèi)部結(jié)構(gòu)（例如道路、公用設(shè)施）。

   ② 溝槽疏浚：沿隧道走向在海床/河床上挖掘溝槽。

   ③ 浮運(yùn)沉管：將管道浮運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，放置在溝槽上方，并使用壓載水緩慢沉入水中。然后用防水密封條將管道連接在一起。

   ④ 回填：用巖石或沙子填充管道周圍的溝槽，以使其穩(wěn)定。

   2. 地面支護(hù)和襯砌

   開挖后，隧道需要結(jié)構(gòu)支撐以防止坍塌。

   典型的支護(hù)方法包括：

   ① 噴射混凝土

   ② 巖錨和格構(gòu)梁

   ③ 預(yù)制混凝土管片（用于TBM隧道）

   ④ 鋼筋或框架

   然后安裝永久性襯砌，以提供長(zhǎng)期強(qiáng)度和防水性能。

   隧道施工是一個(gè)高度專業(yè)化的流程，需要精心規(guī)劃、適應(yīng)地面條件并嚴(yán)格遵守安全標(biāo)準(zhǔn)。所選方法將直接影響成本、工期和長(zhǎng)期耐久性。