海底隧道是怎么建造的？和挖地鐵一樣嗎？還真不一樣

“基建狂魔”這四個(gè)字可以讓每一個(gè)中國(guó)人為之感到自豪，僅2005年到2017年之間，我國(guó)就新增高速公路7萬(wàn)多公里，位居世界第一。

既然身為基建狂魔，成績(jī)當(dāng)然是方方面面的，遠(yuǎn)的不說(shuō)，就說(shuō)2020年開始建設(shè)的汕頭灣海底隧道吧，它是首個(gè)設(shè)計(jì)時(shí)速高達(dá)350公里的海底隧道。海底隧道可以跨越大海將兩岸陸路的交通連接在一起，那么海底隧道到底是如何建造的呢？對(duì)于海底隧道，很多人都不太熟悉，但說(shuō)到挖洞，我們馬上就能想到一件事物，那就是地鐵，地鐵是城市交通重要的組成部分，它與海底隧道的共同點(diǎn)就是都建造于地下，那么二者的建造方式是否相同呢？

海底隧道的建造于地鐵的挖掘有一定的相似性，但也有著明顯的區(qū)別，因?yàn)榈罔F的建造環(huán)境要比海底隧道簡(jiǎn)單得多。

海底隧道的建造挖掘通常要涉及到多種不同的地質(zhì)環(huán)境，所以也要采用多種不同的建造方式，往往一條海底隧道的建成是多種建造方式共同運(yùn)用的結(jié)果，就讓我們一個(gè)一個(gè)來(lái)說(shuō)說(shuō)吧。首先是“沉管法”，這是目前國(guó)際上建造海底隧道最常用的方法，因?yàn)樵摲椒ê?jiǎn)單方便。所謂沉管法，就是預(yù)先將隧道段建造好，然后再運(yùn)送到施工水面，將每一段預(yù)先建造好的隧道逐個(gè)沉入水底，然后在水底完成拼接。在拼接完成之后，只需要把隧道內(nèi)的水抽干，海底隧道的主體就算是建造完成了。

如此看來(lái)，建造海底隧道似乎也并不復(fù)雜嘛，的確，如果海底隧道都能用沉管法建造，自然會(huì)輕松很多，可問題是沉管法的局限性很大，它要求建造施工地段的水文環(huán)境能夠長(zhǎng)期保持穩(wěn)定，而很多地方都達(dá)不到這一要求，所以就必須用相對(duì)復(fù)雜的方法來(lái)進(jìn)行建造，那就是挖洞。

那么怎么挖呢？在隧道入口部分的挖掘是最為簡(jiǎn)單的，這一部分通常只需要采用“明挖法”就可以了。明挖法顧名思義，就是直接挖出一條深溝，然后在深溝底部進(jìn)行支撐，建造隧道，完成之后再將隧道頂部的土進(jìn)行回填就可以了。之所以隧道入口段可以采用明挖法，一方面是因?yàn)榇硕芜€沒有入海，另一方面是因?yàn)槿肟诓糠植恍枰诘锰睢?/p>

隨著隧道向海底延伸，土質(zhì)會(huì)逐漸發(fā)生變化，此時(shí)的海底土質(zhì)通常由淤泥質(zhì)土層和弱風(fēng)化花崗巖組成。

相比入口段而言，這一部分的土質(zhì)更為堅(jiān)硬，而且已經(jīng)進(jìn)入海底，肯定不能夠繼續(xù)使用明挖法了，那么怎么辦呢？此時(shí)就需要“盾構(gòu)法”出場(chǎng)了。提到盾構(gòu)法，參與過(guò)地鐵施工的人應(yīng)該都會(huì)有所了解，因?yàn)檫@是地鐵建造中常會(huì)使用的一種現(xiàn)代化挖掘方法。盾構(gòu)法采用了一種現(xiàn)代化的挖掘設(shè)備“盾構(gòu)機(jī)”，該設(shè)備可以集挖掘、運(yùn)土、堆砌支撐于一體，大大提高了挖掘效率，那么盾構(gòu)機(jī)是如何運(yùn)作的呢？

盾構(gòu)機(jī)實(shí)際上就是一個(gè)巨型的挖掘鉆頭，通過(guò)十幾米的鉆頭旋轉(zhuǎn)將隧道向前挖掘推進(jìn)，在挖掘的同時(shí)可以通過(guò)傳送帶將挖掘出的泥土運(yùn)送到地面。

當(dāng)然，盾構(gòu)機(jī)的作用可不僅僅是挖掘，在向前挖掘的同時(shí)，會(huì)利用預(yù)制的弧形混凝土塊將洞壁支撐起來(lái)，所以盾構(gòu)機(jī)是一臺(tái)能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)挖掘和堆砌建造的機(jī)器，如果說(shuō)它有什么缺點(diǎn)的話，那應(yīng)該就是它的速度了，一般情況下，盾構(gòu)機(jī)每天只能將隧道向前推進(jìn)幾米。盾構(gòu)機(jī)雖然強(qiáng)大，但也不是什么地方都能挖得了。隨著隧道向前推進(jìn)，地底巖石逐漸變得堅(jiān)硬，此時(shí)就必須撤出盾構(gòu)機(jī)，采用傳統(tǒng)的挖掘礦山的方法來(lái)繼續(xù)施工了。

所謂傳統(tǒng)的礦山挖掘方法，就是先挖出一小塊隧道，然后做好支撐，再繼續(xù)擴(kuò)大隧道的橫截面積，然后把擴(kuò)出的面積再做好支撐，這樣一步一步進(jìn)行建造。

盾構(gòu)機(jī)能夠在挖掘的同時(shí)使用混凝土塊支撐洞壁，但傳統(tǒng)的挖掘方法就做不到這一點(diǎn)，所以如果一次性挖得橫截面積太大，就很容易塌方，這就和我們小時(shí)候在土地上挖洞是一樣的，如果挖得太大，很容易就會(huì)塌，所以必須一步一步來(lái)。以上就是海底隧道挖掘所涉及的全部施工方法，當(dāng)然，并不是所有的海底隧道都會(huì)用到上述的所有方法，但開頭所提到的汕頭灣海底隧道就把上面的方法用了個(gè)遍，可見這是一條具有相當(dāng)難度的隧道工程。

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