隧道施工方法有哪些?隧道施工方法因地質條件、隧道規模、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,在溝槽內建造隧道結構,然后將其覆蓋。
流程:
① 在地面開挖溝槽。
② 建造隧道結構(通常為鋼筋混凝土結構)。
③ 回填溝槽并修復地面。
應用:城市地鐵隧道、地下通道、公用隧道。
優點: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 從始發井啟動 TBM。
② TBM 連續開挖并移除土層/巖石。
③ 在 TBM 后方安裝預制隧道管片,形成襯砌。
④ TBM 從接收井出口出洞。
應用:地鐵系統、鐵路隧道、輸水管道和公路隧道。
優點: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。
應用:水電隧道、礦山隧道和山區公路隧道。
優點:靈活,在硬巖環境下施工有效。
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構的現代施工方法,通過控制變形和持續監測來實現。
流程:
① 小段開挖。
② 立即噴射混凝土。
③ 如有需要,設置錨桿、鋼筋和排水系統。
④ 監測變形并根據需要調整支護。
應用:地鐵隧道、公路隧道和混合地層條件。
優點:經濟實惠,適應各種地質條件。
缺點:需要熟練的設計和監測。
5. 沉管法
該方法用于水下穿越。將預制的隧道節段浮出水面,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 在干船塢中預制隧道節段。
② 將節段浮出水面并沉入海床上疏浚的溝槽中。
③ 連接并密封節段。
④ 覆蓋保護材料。
應用:海底或江河隧道(例如港珠澳大橋隧道)。
優點:速度快,適用于寬闊的水道。
缺點:要求水面平靜,海上作業復雜。
6. 頂管和微型隧道
一種在現有基礎設施(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。
應用:污水、排水和公用設施隧道。
優點:微創且精準。
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,使用盾構機建造車站之間的區間隧道,并使用隧道掘進機(TBM)建造聯絡通道或洞室。