什么是隧道施工？隧道施工是指通過開挖和支護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。它需要專門的設備和技術來確保安全、穩定和高效。

   隧道施工的主要方法：

   1. 隧道掘進機 (TBM) 方法

   TBM 是現代隧道施工的“主力”，是一種大型自動化機器，可以連續進行開挖、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、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刀盤來研磨巖石。

   ② 優點：速度快、振動小、對地表破壞小、安全。

   ③ 缺點：前期成本高，不適應地質變化。

   2. 鉆爆法

   一種用于堅硬巖層（例如山嶺隧道）的傳統技術。它包括：

   ① 在巖層表面鉆數百個小孔。

   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）。

   優點：設備成本低，可靈活應對復雜的巖石地質條件。

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

   3. 明挖回填法

   用于城市地區（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 在溝槽內建造隧道結構（混凝土墻/頂）。

   ③ 用土回填溝槽并修復地表（例如道路、公園）。

   優點：簡單、成本低，短隧道施工速度快。

  缺點：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制混凝土管片（每片長 100-200 米）。

   ② 將管片浮運至隧道工地，并沉入預先挖好的海床/河床溝槽中。

   ③ 連接管片（使用防水密封）并回填溝槽以保護隧道。

   優點：比水下地下隧道施工風險更低，對于長跨度水下隧道，速度比盾構機 (TBM) 更快。

   缺點：依賴于平靜的水面條件，需要精確對準管片。

   5. 新奧法 (NATM) / 順序開挖法 (SEM)

   一種靈活的“觀測”方法，適用于復雜地質條件（例如，混合土巖或不穩定地層）。它依靠對隧道掌子面的實時監測來調整開挖和支護：

   ① 開挖隧道的一小段（例如，先進行頂部掘進）。

   ② 立即用臨時支撐（噴射混凝土、鋼筋網或巖錨）加固該區域，以穩定地層。

   ③ 依次重復此過程，直至隧道全斷面開挖完畢。

   ④ 安裝永久性混凝土襯砌。

   優點：適應意外地質條件，設備成本低。

   缺點：施工速度慢，需要熟練的工程師進行監控，如果地層條件發生變化，安全風險更高。

   隧道施工是一個復雜且技術含量高的工程過程，是現代地下基礎設施建設的基礎。它結合了巖土工程知識、先進的機械設備和精密的工程技術，能夠為各種用途建造安全耐用的隧道。