高速铁路隧道施工方法实践

修筑隧道的方法主要有明挖法、暗挖法及沉管法。

（一）明挖法

明挖法是先从隧道上方地层向下开挖基坑至设计标高，然后在基坑内的预定位置由下而上地建造主体结构及防水措施，最后回填土并恢复表面，这种方法具有施工作业面多、速度快、工期短、易保证工程质量、工程造价低等优点，如图2-6-4所示。

图2-6-4　明挖法施工图

（二）暗挖法

暗挖法是指不挖开地面，采用在地下挖洞的方式施工，如图2-6-5所示。这是铁路隧道施工的主要方法，通常有钻爆法（如传统矿山法、新奥法）、掘进机法、地下连续墙法、盖挖法、盾构法或半盾构法等。

图2-6-5　暗挖法施工图

盾构法是利用盾构机进行隧道掘进的一种施工方法，如图2-6-6所示。盾构既是一种施工机具，也是一种强有力的临时支撑结构，盾构机一般由盾构壳体、推进系统、拼装系统、出土系统四大部分组成。隧道断面形状取决于设计要求，一般可分为圆形、半圆形、矩形、马蹄形四种，如图2-6-7所示。

图2-6-6　盾构法施工工序与隧道

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图2-6-7　盾构机

1．优点

拥有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、开挖时可控制地面沉降等特点，尤其在隧道洞线较长、埋深较大的情况下，用盾构机施工更为经济合理。

2．缺点

对断面尺寸多变的区段适应能力差，新型盾构购置费昂贵，对于施工区段短的工程来说不太经济，总的费用一般比明挖法要高。

（三）预制管段沉埋法（沉管法）

沉管法亦称预制管段法或沉放法，施工的流程：在隧道位址以外的船台上或临时干坞内制作隧道管段→拖运到隧道位址指定位置→在隧道定位处预先挖好水底基槽→管段定位→向管段内灌水压载，使之下沉→将管段内的水排空后形成水下连接→覆土（石）回填。

1．优点

因将水下操作改为陆上作业，施工安全、施工场地等条件均有改善；可同时进行多管段的预制和施工，有利于缩短工期；有利于安排工程的搭接施工。

2．缺点

局限于穿越河流、湖泊等水下隧道施工作业。

这种施工方法适宜于修建穿越海底的高速铁路，如穿越英吉利海峡的高速铁路隧道和在研的海底真空管道磁悬浮线。