隧道施工方法有哪些?隧道施工方法因地質(zhì)條件、隧道規(guī)模、深度以及項目用途(例如公路、鐵路、輸水或公用隧道)等因素而異。以下是6種主要的隧道施工方法:

1. 明挖回填法
這是最古老、最直接的方法之一。顧名思義,它包括在地面開挖溝槽,在溝槽內(nèi)建造隧道結(jié)構(gòu),然后將其覆蓋。
流程:
① 在地面開挖溝槽。
② 建造隧道結(jié)構(gòu)(通常為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu))。
③ 回填溝槽并修復(fù)地面。
應(yīng)用:城市地鐵隧道、地下通道、公用隧道。
優(yōu)點:成本低,施工簡便。
缺點:會破壞地面并影響交通。
2. 隧道掘進機(TBM)
隧道掘進機 (TBM) 用于在土層或巖石層中開挖圓形隧道,對地表擾動最小。
流程:
① 從始發(fā)井啟動 TBM。
② TBM 連續(xù)開挖并移除土層/巖石。
③ 在 TBM 后方安裝預(yù)制隧道管片,形成襯砌。
④ TBM 從接收井出口出洞。
應(yīng)用:地鐵系統(tǒng)、鐵路隧道、輸水管道和公路隧道。
優(yōu)點:安全、快速,對地表活動干擾最小。
缺點:初始成本高,主要適用于長隧道。
3. 鉆爆法
這是一種傳統(tǒng)方法,主要用于巖石層。
流程:
① 在隧道掌子面上鉆爆孔。
② 裝填炸藥并進行爆破。
③ 通風(fēng)并清除爆破物(渣土)。
④ 安裝支護(錨桿、噴射混凝土等)并進行襯砌。
應(yīng)用:水電隧道、礦山隧道和山區(qū)公路隧道。
優(yōu)點:靈活,在硬巖環(huán)境下施工有效。
缺點:施工進度慢、振動大、噪音大。
4. 新奧法 (NATM)
一種利用周圍地層作為承重結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代施工方法,通過控制變形和持續(xù)監(jiān)測來實現(xiàn)。
流程:
① 小段開挖。
② 立即噴射混凝土。
③ 如有需要,設(shè)置錨桿、鋼筋和排水系統(tǒng)。
④ 監(jiān)測變形并根據(jù)需要調(diào)整支護。
應(yīng)用:地鐵隧道、公路隧道和混合地層條件。
優(yōu)點:經(jīng)濟實惠,適應(yīng)各種地質(zhì)條件。
缺點:需要熟練的設(shè)計和監(jiān)測。
5. 沉管法
該方法用于水下穿越。將預(yù)制的隧道節(jié)段浮出水面,沉入水床上準備好的溝槽中,然后連接在一起。主要用于水下隧道(例如河流穿越)。
流程:
① 在干船塢中預(yù)制隧道節(jié)段。
② 將節(jié)段浮出水面并沉入海床上疏浚的溝槽中。
③ 連接并密封節(jié)段。
④ 覆蓋保護材料。
應(yīng)用:海底或江河隧道(例如港珠澳大橋隧道)。
優(yōu)點:速度快,適用于寬闊的水道。
缺點:要求水面平靜,海上作業(yè)復(fù)雜。
6. 頂管和微型隧道
一種在現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施(如公路或鐵路)下安裝隧道的方法,通過在地面開挖時用液壓頂升預(yù)制混凝土管道。用于無需明挖的小直徑隧道。
流程:
① 微型隧道掘進機從始發(fā)井推進。
② 管道在掘進過程中被頂升至其后方。
③ 挖掘出的土體通過掘進機運走。
應(yīng)用:污水、排水和公用設(shè)施隧道。
優(yōu)點:微創(chuàng)且精準。
缺點:僅限于小直徑和短長度。
在實踐中,許多大型隧道項目會結(jié)合使用這些方法。例如,地鐵線路可能使用明挖回填法建造車站,使用盾構(gòu)機建造車站之間的區(qū)間隧道,并使用隧道掘進機(TBM)建造聯(lián)絡(luò)通道或洞室。