挖隧道為何不見(jiàn)土？

修建地鐵隧道時(shí)，挖的那么多土都去哪了？

我國(guó)地鐵隧道一般是6米，雙向車道就是12米，照這么算，挖一公里的地鐵隧道就需要處理11萬(wàn)立方米的渣土，光是深圳地鐵挖出來(lái)的土就足夠填平一整個(gè)西湖了。

然而，我們平時(shí)也沒(méi)有見(jiàn)到過(guò)大量土堆積，好像一挖出來(lái)就消失得無(wú)影無(wú)蹤了，到底怎么做到的？

想知道答案，就要先了解地鐵的修建方法。

地鐵修建主要有兩種方法，第一種是明挖法，顧名思義就是先從地表挖出一條深溝，等到地鐵軌道修建完成之后，再將挖出來(lái)的土回填并重新鋪路。

這種方法比較簡(jiǎn)單，也省去了很多人力物力。但是，它有一個(gè)致命的缺點(diǎn)，就是需要拆除地表已有的所有建筑。因此，它更適合在城市規(guī)劃之初進(jìn)行整體布局，具備這樣的條件的城市少之又少。

第二種修建地鐵的方法是鉆挖法。這種方法首先需要在地面上挖掘一個(gè)豎井，其深度決定了地鐵的深度，然后在井底沿水平方向進(jìn)行挖掘。

為了加快施工進(jìn)度，可以在一定距離間隔處打造更多的豎井。

鉆挖法的優(yōu)勢(shì)很明顯。可以避開(kāi)地表復(fù)雜的建筑和城市公共設(shè)施，特別適用于一些歷史文化名城，比如西安、北京、南京等城市都采用了鉆挖法修建地鐵。

另外，鉆挖法還具有可挖掘深度較大的優(yōu)勢(shì)。

世界上大多數(shù)地鐵都具備軍民兩用功能，在戰(zhàn)時(shí)可以用于物資運(yùn)輸和充當(dāng)防空避難所，因此挖掘深度較大是非常必要的。

然而，鉆挖法也不可避免的存在一些缺點(diǎn)。首先，土方運(yùn)輸非常困難，只能通過(guò)豎井運(yùn)出，無(wú)法像明挖法那樣隨時(shí)隨地運(yùn)輸土方。

其次，由于工人在挖掘隧道時(shí)無(wú)法對(duì)整體進(jìn)行觀測(cè)，地鐵線路容易偏離。現(xiàn)代地鐵的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)非常高，偏離2厘米就被認(rèn)為是重大失誤。

土都被運(yùn)到哪里去了？

地鐵修建時(shí)，鉆挖法最為常用，但是土方運(yùn)輸不方便。所以現(xiàn)代鉆挖法修建地鐵通常會(huì)用到盾構(gòu)機(jī)，這是一種大型地下作業(yè)機(jī)器，可以一邊挖土一邊用襯砌管片來(lái)支撐和加固隧道。

一臺(tái)盾構(gòu)機(jī)一小時(shí)大概可以挖3.5米的隧道。

盾構(gòu)機(jī)的前面有千斤頂和高強(qiáng)度的刀頭用來(lái)挖土，挖下來(lái)的泥土?xí)?strong>進(jìn)入盾構(gòu)機(jī)內(nèi)部，與水穩(wěn)定劑混合，變成泥漿，再沿著螺旋輸送機(jī)送到后方出口。然后用龍門(mén)吊把土吊到地面上。

這些土中有一小部分經(jīng)過(guò)篩選，把石塊灰渣之類的雜質(zhì)去掉后，壓實(shí)再回填到地鐵隧道中。因?yàn)榈罔F隧道要承受的壓力不僅僅是十幾米高的土地重量，還有地面建筑的重量，更有甚者，還要承受江海的壓力。

比如我國(guó)青島地鐵一號(hào)線的海底隧道，最深的地方在海平面以下88米，每平米隧道承受的壓力相當(dāng)于300輛汽車的重力，是我國(guó)目前受壓最大的地鐵隧道?；靥钔量梢杂行?strong>加強(qiáng)隧道承重能力。

剩下的大部分土又去哪了呢？經(jīng)過(guò)反復(fù)沖洗篩選，被重新利用作為隧道修建所需的原材料，成為混凝土的一部分，供墻壁粉刷和水泥地面等非承重結(jié)構(gòu)使用。

當(dāng)然施工用的土，篩選要求還是很高的，顆粒大小要均勻適中，也不能含有太多的腐殖質(zhì)，土質(zhì)不能太松軟。

達(dá)不到要求的土，會(huì)被運(yùn)用于城市的綠化帶或公園的樹(shù)林，用于樹(shù)木的種植。然而，由于城市綠化帶的容量有限，無(wú)法處理完所有泥土。

因此，大部分剩余泥土?xí)贿\(yùn)送到郊區(qū)或建筑工地上，用于平整路基或者被送往磚廠制作磚塊。

那為什么我們很少見(jiàn)到運(yùn)輸渣土的車輛呢？因?yàn)樵淋嚨倪\(yùn)輸時(shí)間一般在凌晨12點(diǎn)到早晨5點(diǎn)之間。

由于渣土車在運(yùn)輸過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量灰塵，同時(shí)車輛的高度也會(huì)造成司機(jī)視野盲區(qū)，白天車流和人流又比較繁忙，增加了交通事故發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。

在2022年5月21日，鄭州就曾發(fā)生過(guò)一起渣土車側(cè)翻事故，導(dǎo)致兩輛車損壞，直接經(jīng)濟(jì)損失約為499.8萬(wàn)元。

地鐵十有九虧，大部分城市為什么還要建？

修建地鐵隧道挖出來(lái)的泥土都要這么精打細(xì)算再利用，除了主要出于對(duì)環(huán)境保護(hù)的考量，是不是也能補(bǔ)貼地鐵造價(jià)成本？

畢竟之前也有人算過(guò)了，渣土制成的連砂石，市場(chǎng)上每噸的價(jià)格在20-50元之間不等，那么一條500多公里的地鐵線路，所產(chǎn)生的渣土價(jià)值就是差不多三千萬(wàn)。

聽(tīng)起來(lái)還挺多的是不是？但是實(shí)際上，這點(diǎn)錢在地鐵造價(jià)面前，還不夠塞牙縫。

地鐵造價(jià)有多高？絕對(duì)超乎你的想象。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，一公里地鐵光是建造費(fèi)用平均就高達(dá)5~7億人民幣，最高的甚至有十幾億，這還沒(méi)有算上地鐵車廂和后續(xù)運(yùn)營(yíng)成本。

就拿挖土來(lái)說(shuō)，一臺(tái)盾構(gòu)機(jī)一個(gè)小時(shí)至少要用一萬(wàn)多度電。這是個(gè)什么概念，相當(dāng)于同時(shí)開(kāi)了一萬(wàn)臺(tái)家用空調(diào)。

而且盾構(gòu)機(jī)本身的價(jià)格也很高，幸而近些年來(lái)我國(guó)技術(shù)逐漸成熟，盾構(gòu)機(jī)都是自主研發(fā)生產(chǎn)了。

早在20年前，我國(guó)需要從德國(guó)進(jìn)口盾構(gòu)機(jī)，價(jià)格是國(guó)產(chǎn)的20倍，而且不分享技術(shù)，檢修非要專門(mén)請(qǐng)他們的人，還得額外付錢。

因?yàn)榻ㄔ斐杀緦?shí)在是太高了，所以一個(gè)城市想要修建地鐵也是有門(mén)檻的。

第一，地方財(cái)政預(yù)算至少達(dá)到100億元以上，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值達(dá)到1000億元以上；第二，城市的總?cè)丝谝^(guò)700萬(wàn)，而城區(qū)人口則需要在300萬(wàn)人以上。

第三，規(guī)劃的交通線路必須具備每小時(shí)單向高峰客流量3萬(wàn)人以上的規(guī)模，并且必須是網(wǎng)絡(luò)化，不能只是單一線路。

這樣的條件看似不難，但實(shí)際上，根據(jù)我國(guó)交通運(yùn)輸部的數(shù)據(jù)，截至2023年9月，全國(guó)660個(gè)城市，其中只有55個(gè)開(kāi)通了地鐵。

而且其中僅僅只有7個(gè)城市的地鐵處于盈利狀態(tài)，剩下的全部在虧損。哪怕是近年來(lái)大火的網(wǎng)紅旅游城市成都，2020年一年，地鐵運(yùn)營(yíng)就虧損了76.68億元。

這應(yīng)該是顛覆了大多數(shù)人的想象了。就算造價(jià)高，也不至于年年都虧損這么多吧？其實(shí)除了造價(jià)，地鐵在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中還存在一個(gè)很大的問(wèn)題，就是集中性。

大家都知道，在工作日的上下班時(shí)間，地鐵站內(nèi)會(huì)變得非常擁擠。然而，這種情況并不是一直存在的，平時(shí)搭乘地鐵的人就相對(duì)較少。

然而，即使在人流較少的時(shí)段，地鐵系統(tǒng)仍然要持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，在這種時(shí)候，地鐵運(yùn)行絕對(duì)是處于虧損中的。但是每天的高峰時(shí)段有限，所帶來(lái)的收入完全無(wú)法彌補(bǔ)平常時(shí)段的虧損。

未來(lái)，地鐵的發(fā)展趨勢(shì)將朝著智能化、綠色化和多元化方向發(fā)展。我們希望通過(guò)這個(gè)方向，地鐵能夠更好地適應(yīng)城市發(fā)展的需求和挑戰(zhàn)，為城市居民帶來(lái)更多的便利。