80年代我國隧道掘進技術的進步和發展

我國盾構技術的發展現狀

摘選自王夢恕《中國盾構和掘進機隧道技術現狀、存在的問題及發展思路》

　　近百年來，國外己建越江跨海的中等規模以上的水下交通隧道己逾百座，水下建隧的技術和方法己日益成熟。目前我國己建成的水下隧道有50多條，采用的施工方法有盾構法、硬巖掘進機法、鉆爆法、沉埋管段法及淺埋暗挖法等多種。其中，水下盾構、TBM隧道主要集中在長江三角地區、珠三角地區、環渤海地區、長江流域等，如武漢長江公路隧道(長江第一隧)、南京長江公路隧道、杭州慶春路市政公路隧道(錢江第一隧)、廣深港高鐵獅子洋隧道、重慶排水長江隧道。

　　武漢長江公路隧道和杭州慶春路市政公路隧道均為雙向4車道，盾構直徑11 m多，3.5~4.0 km長，總投資約20億元;而南京長江公路隧道為雙向6車道，盾構直徑近15 m，長約3 km，總投資達44億元；獅子洋隧道盾構直徑10. 8 m，長10. 8 km，總投資33億元;重慶排水長江隧道盾構外徑為6. 32 m，長約1 km，總投資僅1億元。可見，盾構直徑,12 m相對經濟、安全，且施工風險??；盾構直徑過大，其成本和安全風險會成倍增加。因此，規劃中的瓊州海峽海底隧道將采用12臺直徑為10 m左右的盾構施工，渤海灣海峽海底隧道將采用15臺直徑為10 m左右的TBM+鉆爆法施工。

　　截至2013年9月，我國獲得國家批準建設軌道交通的城市己達到37個，高居世界第一，未來3年，至少還有10個以上城市將獲得批準。有關專家表示，地鐵建設將會在較長的時間內成為中國基礎建設投資的重點之一。不同形式的盾構所適應的地層范圍不同，盾構選型總的原則是安全性、適應性第一，以確保盾構法施工的安全、可靠、經濟、快速。上海、廣州及北京地區是我國盾構應用較多且較早的地區，這3個地區分別代表了我國3大區域的地層(3大典型地層)特征—砂卵石地、軟土地層和復合地層。

　　砂卵石地層適合采用土壓盾構和開敞式盾構施工，如北京地鐵、成都地鐵、沈陽地鐵等；軟土地層適合采用土壓盾構施工，如上海地鐵、南京地鐵、蘇州地鐵等；復合地層適合采用復合盾構施工，如廣州地鐵和深圳地鐵等。另外，黃土地層和膨脹土地層因最怕水加速地層變壞而適合采用無水土壓盾構和開敞式無刀盤盾構施工，如西安地鐵、合肥地鐵；硬巖地層適合采用TBM掘進機施工，如重慶地鐵、青島地鐵、廈門地鐵、大連地鐵等。單洞單線地鐵隧道宜選用直徑為6~7m的盾構施工，應采用單層管片+混凝土復合式襯砌；單洞雙線地鐵隧道宜選用直徑為10 ~12 m的盾構施工，采用復合式襯砌。

山嶺隧道TBM技術現狀
　　TBM掘進機是>20 km特長鐵路、水工、山嶺隧道高度機械化的開挖設備，與鉆爆法配合進行快速安全施工是最好的組合方法。掘進機法雖然投資多，但具有施工快速、優質、安全、環保等優點。大伙房引水隧道、中天山特長隧道、西秦嶺隧道等工程全部采用開敞式TBM+鉆爆法施工，直徑在10m以內，采用復合式襯砌結構，而不允許也不可能采用管片襯砌。

　　除了以上三種盾構技術領域的發展，根據我國的國情，我國盾構技術正朝著工程的超大斷面化、異形斷面化、超大深度化、超長距離化方向發展。盾構技術更加追求施工快速化，操作的高度自動化。21世紀我國城市地下空間開發利用市場廣闊，大城市發展地鐵交通已成大趨勢。國內建設各種隧道工程的數量會越來越多。這一切都為我國盾構、掘進機及淺埋暗挖法等掘進技術的發展提供了良好的機遇。鉆爆法、淺埋暗挖法、盾構、掘進機法在我國將會有廣闊的發展前景和市場。當今中國已是世界上隧道及地下工程規模最大、數量最多、地質條件和結構形式最復雜、修建技術發展速度最快的國家。盾構、TBM隧道施工法作為一種適用于現代隧道及地下工程建設的重要施工方法之一，將發揮重要作用。