我国软土盾构法隧道施工技术综述.docx
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我国软土盾构法隧道施工技术综述
我国软土盾构法隧道施工技术综述
周文波
摘要经过近半个世纪的发展，我国软土盾构法隧道施工技术得到了不断进步。
本文阐述了盾构法在我国轨道交通、越江公路隧道及能源隧道等不同领域的应用及发展，总结了目前我国盾构法施工的总体水平，并根据当今地下空间的开发要求，对今后盾构法软土隧道新技术的发展方向作了探索。
关键词盾构法隧道轨道交通越江隧道施工技术
1.引言
盾构法施工技术自1806年由英国工程师布鲁诺首创，并用于英国伦敦泰晤士河水底隧道，至今已有200余年历史。
该技术由于无需占用大量隧道沿线的施工场地，对城市的商业、交通、住居等影响很小，很快受到各国的推崇。
经过数代技术人员的不懈努力，盾构法隧道施工技术由最初只能在极少数欧美发达国家应用，发展成为目前发展中国家在城市市政建设中逐步应用的施工技术。
20世纪50、60年代以来，盾构法施工在我国的沿海（上海、广州、深圳、天津）和内陆城市（北京、南京、武汉）逐步得到应用，并在轨道交通、越江公路、能源等领域累计施工里程达500km以上。
近年来，随着我国市政基础设施建设的全面展开，有效利用和开发地下空间资源，成为各地政府的共识，由此，我国的盾构法隧道施工技术在各类工程实践中得到迅速发展。
2.我国软土盾构法施工技术的发展轨迹
我国使用盾构法修建隧道时，该技术已在世界范围内经历了一个世纪的发展历程。
正因为技术的相对成熟，加之国内市政基础设施建设的迫切需求，及国家对城市环境保护意识的增强。
盾构法隧道施工以其节约城市空间及环保性，而受到广泛的认可和接受。
20世纪90年代，盾构法施工技术进入发展时期。
21世纪，随着我国城市化建设进程的加快，城郊互动日益密切，城市交通便捷化要求日益增强，我国的盾构法隧道施工进入高速发展时期。
从我国开始隧道施工的可行性实验至今，盾构法软土隧道施工技术在我国大致经历了7个阶段。
1962年，一台直径4.16m的普通敞胸盾构在上海唐桥地区开始试验施工，证明了上海饱和含水软土地层用盾构法、钢筋混凝土管片建造隧道技术的可行性。
1966年，我国盾构法施工实现零的突破，上海打浦路隧道用的网格式盾构，实现了闭胸式施工。
该工程的成功建设，对我国盾构法软土隧道发展具有里程碑式的意义。
1991年，上海采用7台直径6.34m的土压平衡盾构，进行地铁1号线工程施工，这为后来我国城市轨道交通建设的大发展提供了保障。
1993年，我国开始在复合地层中采用盾构法进行施工。
广州地铁1号线工程的成功建设，为我国复合型盾构的研究和施工提供了参考，也开创了我国复合型盾构施工的先河。
1994年，大型泥水平衡盾构开始在我国隧道施工中得到应用。
上海延安东路隧道南线施工中，采用一台直径11.22m的泥水平衡盾构，不仅填补了我国泥水平衡盾构施工的空白，也为我国超大直径、超长距离越江公路隧道的建设创造了条件。
2003年，双圆盾构开始在我国隧道施工中得到应用。
上海轨道交通8号线首次运用双圆盾构进行掘进施工，并获得成功。
这对我国异型盾构的研究和施工具有重要的参考价值，它使我国成为继日本之后，世界上第二个掌握此项施工技术的国家。
2006年，世界最大直径的盾构在我国长江隧道工程中得到应用，该工程目前进展顺利。
它的建设，标志着目前世界上盾构连续施工距离最长的工程将在中国诞生，同时，它也标志着我国盾构法软土隧道施工技术跻身国际先进水平的行列。
表1-1是盾构法施工技术在我国的发展历程。
表1-1盾构法软土隧道施工技术在我国的发展
施工技术
时期
年份
背景工程
盾构施工技术雏形
可行性试验
1962～1965
塘桥试验隧道（φ4.16m盾构）
网格盾构施工技术
试验摸索期
1966～1970
打浦路越江隧道（φ10.2m盾构）
技术发展期
1973～现在
延安东路隧道北线（φ11.3m盾构）等
土压平衡盾构
施工技术
试验摸索期
1987～1988
市南站过江电缆隧道（φ4.35m盾构）
技术发展期
1991～现在
上海轨道交通1号线（φ6.34m盾构）等
泥水平衡盾构
施工技术
试验摸索期
1994～1996
延安东路隧道南线（φ11.22m盾构）
技术发展期
2001～现在
长江隧道（φ15.43m盾构）等
双圆盾构
施工技术
试验摸索期
2002～2004
上海轨道交通8号线（φ6.52mхW11.12m双圆盾构）
技术发展期
2005～现在
上海轨道交通6号线（φ6.52mхW11.12m双圆盾构）
3.我国现有的盾构法施工技术
盾构法隧道施工涉及到土力学、基础工程学、机械等众多学科，具有很强的专业性和实践性。
在过去的半个世纪的时间里，我国的施工单位、科研单位和大专院校等对我国盾构法隧道施工进行了较为广泛的研究，并取得了一定的成果，这些研究与我国地下空间的开发利用及国家经济水平相适应，促使我国形成了一套较为完整的盾构法施工技术体系，目前，我国的部分技术、工法甚至达到国际先进水平。
3.1我国成熟的软土盾构法施工技术体系
经过近半个世纪的发展，我国已在盾构法软土隧道领域形成了相关的施工及验收规范、各类盾构法施工工法等标准性文件，并在以下八方面形成了较为成熟的关键技术体系。
第一是盾构施工对地表沉降影响的控制技术，在我国的软土盾构法隧道施工中，主要通过隧道开挖面稳定性控制技术及同步注浆技术来控制地表沉降，经过多次工程实践，我国已经在施工中形成了一套独特的工艺，可将盾构施工引起的地表沉降控制在1～-3cm范围内。
第二是隧道轴线控制技术，在软土盾构法隧道施工中，小半径曲线的盾构轴线控制是一项关键技术。
我国主要是通过盾构姿态、管片拼装、同步注浆等工艺的优化，以及盾构铰接装置、超挖刀的综合运用，有效地将隧道轴线偏差控制在±50mm以内。
上海地铁l号线汉中路～上海火车站间上行线区间，隧道圆曲线段半径为299.851m，是目前已建地铁中曲线段半径最小的盾构施工区段。
第三是盾构近距离穿越大型管涵施工技术，对于隧道施工而言，工程中遇到的各类管线问题一直是困扰盾构施工的难题，它对沉降控制的精度要求极为严格，而我国在软土盾构法隧道中形成的近距离穿越大型管涵施工技术，有效解决了这个难题。
1999年，我国建设者在上海轨道交通2号线杨高路站～东方路站区间施工中，顺利穿越上游引水箱涵管道（图1）。
2005年，上海的轨道交通6号线民生路站～源深体育中心站双圆盾构区间隧道，需要穿越浦东源深路下的原水箱涵，走向与隧道轴线夹角成83°，管渠底面距盾构机顶部仅为1.57m，这是目前已知的盾构成功穿越箱涵的最近距离，施工中，原水管渠的扰动位移始终保持在5mm之内，我国首个双圆盾构近距离穿越地下管涵获得成功。
工程的成功表明我国对该技术的掌握又上了一个台阶。
图1盾构穿越上游引水箱涵示意图
第四是盾构穿越障碍物施工技术，在城市轨道交通建设过程中，盾构施工有时需穿越既有的工作井，比如，上海的延安东路隧道南线施工需要穿越c15素混凝土槽壁，在此基础上，工程人员总结了一套与其相适应的施工参数和技术措施，并形成了切削障碍物（纤维钢筋混凝土等）的盾构的刀盘刀具设计模式及一套盾构穿越障碍物的切削技术，同时借助信息化的动态施工管理，达到满足盾构切削障碍物施工及地面沉降控制技术的要求。
第五是越江隧道施工技术，从上海成功建成打浦路隧道以来，已有三条（2号线、4号线、8号线）轨道交通及延安东路越江隧道、大连路越江隧道等10条大型越江公路隧道成功穿越黄浦江。
通过穿越黄浦江的多条隧道施工实践，我国已形成了一系列过江专有技术，其中主要包括水底监测技术、浅气层应对技术、盾尾防漏技术及隧道稳定性控制技术，这些技术的成功应用确保了越江隧道的成功建设。
第六是隧道施工高效运输技术，在盾构法施工中，我国通过对传统运输设备的配置改进，开发了大吨位设备运输系统和应用皮带运输系统，使盾构施工出土工序的时间大大缩短。
另外，对隧道空间的充分应用，也使管片等工程材料的运输和出土工序同步，保证了盾构推进的连续性。
通过特殊移动道岔的设计与应用，实现运输车辆在车架后方的及时交会，保证了隧道施工运输线路的畅通和高效。
第七是隧道全内衬施工技术：
这项技术不仅能够保证内衬施工质量，避免产生过多施工缝，而且可以提高内衬的施工进度。
由于各模块系统的自动化程度比较高，成环质量明显提高，保证了内衬的施工质量，内衬施工日平均施工速度可达到12m以上。
第八是双圆盾构隧道施工技术：
2003年上海地铁8号线工程黄兴路站至开鲁路站的施工中首次成功采用了此项施工技术，标志着中国软土地区盾构法隧道工程技术新的突破，也使得中国成为继日本以后第二个掌握此项技术的国家。
3.2国际先进水平的软土盾构法施工技术
随着地下空间的开发，盾构施工技术已广泛地应用于软土层的市政工程领域。
自上海首次开展软土隧道可行性试验至今，通过众多的工程实践，我国的软土盾构法施工技术得到快速提升，积累了大量施工经验，形成了独具特色的施工工艺、工法，并形成了一系列处于国际先进水平的软土盾构法隧道施工技术。
首先是垂直顶升建设取排水口施工技术，从隧道内部用顶升方法安全、快速地向上顶出通水立管，顶升不受水面风浪和气候影响，顶升完毕后，只需短时小规模的潜水作业，揭开通水立管的顶盖即可完成。
该技术安全、快速、经济而又不受水上风浪潮汐影响。
二是近距离穿越运营中的隧道施工技术，通过对叠交隧道影响的研究、分析和模拟试验，我国在施工中加强监测，由此积累了一套在上海软土地层条件下处理盾构掘进时相邻隧道相互影响的经验，形成一整套长距离叠交隧道掘进技术，从而把软土盾构法隧道施工中，近距离隧道的相互影响降到最低限度。
三是大直径盾构推进与地面沉降控制技术，通过对大断面泥水盾构的开挖面稳定、施工参数匹配的系统研究分析，我国探索出了一套科学管理盾构施工参数、地面沉降控制技术和盾构穿越重要构筑物注浆控制沉降技术，并摸索出了大型盾构在上海软土地层中施工隧道的地面沉降和隧道变形规律。
四是大直径盾构法隧道稳定控制技术，该项技术研发了高重度、抗剪切、早期强度高和抗液化的单液浆，通过先进的同步注浆控制软件，加强对管片脱离盾尾产生建筑空隙时同步注浆的控制，在注浆的过程中通过控制注浆压力和注浆量，有效地填充管片脱离盾尾产生建筑空隙，从而达到控制成环隧道稳定性的目的。
五是盾构法隧道内部结构同步施工技术，在盾构施工过程中将盾构推进和内部道路现浇结构施工有机地结合起来，根据内部道路结构变形缝区分施工段和施工面，同时有效地利用台模车，解决了隧道施工和内部道路施工的水平运输和垂直运输问题，从而在缩短施工周期的基础上，达到了提高隧道和内部道路结构施工质量的目的。
六是浅覆土双圆盾构施工环境保护新技术，通过有限元计算、理论分析、试验研究、现场监测及数据耦合分析，归纳总结了双圆盾构施工引起地层变形的规律，实现了对双圆盾构施工地层变形的预测和控制，同时形成了一整套近距离穿越建（构）物和浅覆土的双圆盾构隧道施工环境保护技术。
七是盾构法隧道施工信息化管理技术，采用神经网络、解析法、模糊控制以及时序分析等方法从不同的角度设计了各类施工分析的基本模型并开发了相关软件系统，实现多种智能咨询功能，有效地指导施工现场盾构施工；系统使隧道的远程监控，管理与决策，以及对隧道地面沉降和隧道轴线进行预测和控制有机的融合起来，对盾构施工质量和进度控制起到保障作用。
4.软土盾构法施工技术在我国的应用
近几年来，我国隧道及地下工程的建设发展很快，盾构法隧道施工技术广泛应用于城市地铁隧道、市政公用隧道、越江交通隧道和水利电力隧道,以及铁路公路隧道等工程建设。
就城市地铁隧道而言，据统计，至2005年，我国在建的各类地铁线路共计13条，总长度约300公里，其中约200公里采用盾构法隧道施工技术。
杭州、武汉、成都、重庆、沈阳、哈尔滨、西安、苏州等地已规划2010年前建设的地铁线路约20条，长度约500公里，我国的市政公用隧道、水电隧道、公路铁路隧道2010年前建设的规划有上千公里。
这里着重介绍盾构法施工技术在我国轨道交通建设、大直径公路隧道建设和能源隧道建设中的应用情况。
4.1盾构法隧道施工技术在轨道交通区间隧道建设中的应用
上海和广州是我国运用盾构法隧道施工技术，建设城市轨道交通区间隧道比较典型的两大城市。
上海地区的土质是典型的含水软土地层，1991年，上海率先引进法国FCB公司的7台φ6.34m土压平衡式盾构，建成了长16.8km的地铁1号线区间隧道。
这7台盾构机采用大刀盘开挖、螺旋输送机排土，同时备有同步压浆、计算机控制系统等，性能比较完善。
隧道处于淤泥土和淤泥质亚粘土，覆土深度5～18m，推进进度为4～6m/d，地面沉降控制在+10mm～-30mm，为我国在含水软土地区的城市中修建隧道提供了宝贵的经验，上海轨道交通主要采用土压平衡盾构进行施工。
目前，上海已有5轨道交通线路投入运营，在建的轨道交通有8条，按照规划，到2012年，上海将建成500公里的轨道交通。
广州地区土质是典型的复合地层，在隧道开挖断面内的垂直方向和水平方向上都可能存在多种地层的组合，因此，在不同类别岩层中的盾构施工，其施工进度、施工参数、刀具的磨损特性等方面都具有很大的差异。
广州的第一条盾构法轨道交通线路（广州地铁1号线）始建于1993年12月底，1999年正式开通运营，全长18.48km，其中从黄沙～烈士陵园共有6个区间隧道采用盾构法开挖，开创了我国在复合地层中采用盾构法修建轨道交通区间隧道的先河。
目前，广州已有4条轨道交通线路投入运营。
按照规划，至2010年，广州将建成8条轨道交通线合计189km。
继上海、广州等城市率先修建了盾构法地铁线路之后，南京、北京、天津、深圳等城市都已成功采用盾构法修建了自己的地铁，而杭州、成都、沈阳、哈尔滨等城市的盾构地铁线路也已列入建设规划，动工在即。
4.2盾构法隧道施工技术在大直径公路隧道建设中的应用
目前，我国在长江的中游、下游和入海口均有采用大直径盾构修建越江公路隧道的规划。
其中，位于长江入海口的上海已经开始动工建设长江通道。
上海长江越江通道工程为6车道的南隧北桥建设方案，南港隧道，全长约9km，其中圆形盾构隧道长约7.5km，隧道外径15m，为目前世界上一次掘进距离最长，直径最大的隧道。
隧道采用2台φ15.43m泥水加压盾构掘进机施工（图2），由德国海瑞克公司中标制造。
2006年9月盾构正式出洞施工，目前隧道施工已达2500m，最快单日掘进16m。
2007年1月17，结合工程实际研制的“超大直径、超长距离隧道盾构推进技术研究”通过验收，成果达到国际先进水平，解决了大埋深、高水压、流砂地层等不良地质水文条件下的盾构开挖面稳定，自主研发的HS系列泥水盾构专用处理剂，有效保护了开挖面的稳定。
泥水处理技术重点解决了对粘土颗粒的分离技术，有效分离尺寸在40～50μm以上，泥水的循环利用率达到了80%～90%，地面沉降控制在＋10～－30mm以内。
武汉长江隧道是一条解决武汉内环线内主城区过江交通的城市主干道，它位于武汉长江大桥和二桥之间。
该工程建设规模为双向四车道，道路等级为大城市主干道，设计时速50km/h。
设计线路总长度为3.63km。
其中盾构隧道段总长度为2338m。
圆隧道采用φ11580mm泥水平衡式盾构机掘进施工。
隧道外径11.2m、内径10.2m，隧道衬砌采用钢筋混凝土通用楔形预制管片通过螺栓连接拼装而成。
隧道最大坡度4.50%，最小平曲线半径为850m，隧道在江中段顶覆土最小厚度10.2m，南北线隧道外壁最小净距仅为6.37m，最大覆土为37.0m左右。
武汉长江隧道已于2004年10月开工，将于2007年建成通车。
4.3盾构法隧道施工技术在能源等隧道建设中的应用
自盾构法施工技术在地下工程建设中广泛应用以来，我国先后在电厂取排水隧道工程、水环境隧道工程、电缆隧道（共同沟）工程和引水隧道工程等领域，采用盾构法技术进行施工。
近年来，盾构法隧道技术不断被应用于引水隧道工程建设中。
2007年6月，上海启动青草沙水源地原水过江管工程建设。
工程包括2条全长7.172km的穿越长江隧道，衬砌为单层通用楔形钢筋混凝土管片，外径6800mm，内径5840mm，环宽1.5m，采用2台φ7m泥水平衡式盾构机掘进施工。
工程计划于2010年全面竣工。
5.国产地铁盾构的开发、应用及产业化
盾构是我国软土隧道施工中一种重要地下施工装备，随着我国软土盾构法隧道施工技术的提高，国内盾构市场需求量的激增，开发具有自主品牌的国产盾构成为隧道行业的发展趋势。
但长期以来，由于我国制造业、电子产业基础较为薄弱，造成以盾构法施工装备几乎全部依赖进口，其中德国和日本多家公司的盾构在中国市场的占有率达到了90%以上。
针对实际情况，2002年，国家科技部将盾构国产化列入国家863计划，上海隧道工程股份有限公司凭借40余年的软土盾构法隧道施工技术，获得关于开发国产化盾构的一系列项目。
经过2年的不懈努力和技术攻关，终于研制出首台具有多项专利权的地铁盾构——先行号盾构（图4），为制造具有自主知识产权的地下工程机械做出了有益的尝试，2004年9月，“先行号”盾构样机正式下线。
图4“先行号”盾构图5“先行号”盾构始发
“先行号”盾构是我国第一台具有自主知识产权，并达到国际水平的地铁隧道盾构掘进机。
结合软土地区的地层条件，科研人员分别在刀盘驱动系统、推进系统、管片拼装系统、加泥加水系统、盾尾密封系统和电气监控系统等方面进行了创新，实现了产品的高可靠性、适用性、可维护性和长寿命。
2004年10月，“先行号”盾构机于应用于上海轨道交通二号线西延伸段古北路站～中山公园站区间隧道工程上行线施工（图5）。
由于国产盾构具备完善的PLC自动控制系统、数据采集系统及推进系统，为盾构在易产生流变的薄弱地层中顺利穿越人防通道、管线、明珠线一期中山公园车站的轻轨高架桥墩（隧道离最近的承台桩基只有3.9m）和净距1.4m的一道箱涵（4200mm×3700mm）提供了保障。
首台国产地铁盾构区间隧道的顺利贯通，填补了我国盾构施工地铁区间隧道的空白。
2005年10月，“先行号”盾构机在上海轨道交通9号线宜山路区间段再次应用，掘进速度最高达到571m/月（单日最高达38.4m），盾构的各项综合指标达到国际先进水平。
随后，国产盾构凭借高稳定性和经济性，成功实现首台盾构的销售。
06年12月，22台国产盾构实现了批量生产，为国产盾构产业化基地建设奠定了基础。
批量生产的盾构目前已交付使用，主要服务上海2010年世博会轨道交通建设。
6.信息化管理在软土盾构法隧道施工中的应用
盾构法施工工序多，且地下工程具有众多不可预测性，如何有效利用将信息化技术运用于目前的隧道施工中，达到保护环境、提高隧道施工质量的目的。
在这方面，上海的盾构法隧道信息化技术的应用位于先进水平，自20世纪90年代以来，上海的建设者们相继开发了多套施工软件，确保了各类隧道工程的顺利建设，为实现盾构法隧道施工的智能化奠定了基础。
6.1盾构法隧道施工智能化辅助决策系统的开发、应用
“决策系统”是在研究国内外隧道盾构施工成果的基础上，利用数据分析手段，如神经网络、模糊控制等理论研制、开发的计算机软件，它包括四个子系统，具有实时预测地面沉降、优化施工参数匹配、提高轴线控制精度等功能。
实时预测地面沉降是指系统利用神经网络理论，根据已成环隧道施工时所设定的各类施工参数、地面沉降控制效果等有关信息资料，建立系统模型，实时预测现阶段或下阶段盾构掘进可能产生的地面沉降量。
同时，每隔一段时间系统将根据最近采集的施工数据校正模型。
另外，系统对信息处理具有自组织、自学习的特点，并可不断提高系统预测的准确性。
优化施工参数匹配是系统针对某一特定工程，运用数据库，建立包括施工控制参数和地面沉降参数在内的实测数据库，并通过对输入数据的自动校核、滤波、平滑和外推（预测），对施工参数进行正交分析，利用已有若干环数据，建立各类施工参数与地面沉降间的关系。
采用模糊自适应方案提高轴线控制精度，是系统能通过调节区域油压、管片楔子厚度及模糊自适应方案来控制隧道轴线精度。
系统可以通过扩展系统功能，提高工程质量，主要是系统能利用自身的知识库，就盾构法施工中经常出现的一些质量通病进行分析，根据各类质量问题所产生的现象，分析具体原因，指出预防措施，并提供相应的治理方法，保证各关键技术参数达到工程质量规定的范围，使隧道施工质量获得进一步提高。
在上海地铁2号线和外滩观光隧道等工程中，上海的工程建设者们应用这一系统避免了施工对一些重要管线和重要建筑物的损坏，提高了工程质量及施工人员的管理水平，同时也加快了施工速度，减少一些不必要的经济损失。
6.2盾构法隧道施工远程智能管理系统的开发与应用
“远程系统”将专家的智力资源、计算机技术和互联网的信息通讯资源结合起来，通过先进的分析手段，对施工方进行指导，具有极强的实效性，能够实时反映施工现场的施工情况，便于总部管理人员对各施工工地进行远程实时的全面监控。
通过合理运用经典数学方法、人工智能法以及一些土力学计算方法，本系统将能够实现多种智能咨询功能，可以有效地指导施工现场盾构施工；并且通过在施工现场收集、存储、整理大量的盾构施工参数，形成了强大的盾构动态数据库，为解决同类技术问题提供了必要的知识储备。
系统按功能分为实时信息子系统、智能分析子系统、信息发布子系统三个部分。
实时信息子系统主要实现数据的采集与存储、数据传输、数据的可视化查询与浏览，生成数据报表，确保用户形象直观的了解现场的施工质量；智能分析子系统可以实现对盾构法隧道施工的地面沉降预测和控制、隧道轴线预测和控制；信息发布子系统可以帮助管理人员迅速把握工程现状，确保用户通过各种图像和交互式的曲线绘制功能，了解异地工程施工状况。
目前远程系统已经被广泛应用于新加坡地铁、上海市轨道交通杨浦线M8线双圆区间隧道工程、上海市翔殷路越江隧道等工程。
7.软土盾构法隧道施工发展新趋势
世界经济的迅猛发展加速了城市化建设，随着城市密集度的提高和高层建筑的不断增加，环境污染问题日趋严重，地面可利用空间越来越少，如何更有效利用和创造地下空间已成为当今城市现代化建设的重要课题，采用盾构法来开发地下空间将是一种最佳选择（图6）。
通过技术更新，提高地下工程施工对邻近设施及周围环境的影响预测能力和保护控制技术水平，以及地下空间开发利用对地下水及地层中其他资源的影响与保护控制技术等，对未来隧道功能的扩展性、隧道施工的可靠性和隧道建设的可持续性提出了新的要求，这是未来盾构法隧道施工发展的新趋势。
图6开发地下空间是当今城市现代化建设的重要课题
7.1隧道功能扩展性
为适应城市发展的要求和工程建设发展的需要，人们对隧道功能的要求将会更为多样，将不再局限于轨道交通、公路隧道和能源隧道等方面，而将向外延伸。
因此，笔者认为超大直径、超长距离和超深覆土将会是未来盾构法施工的发展趋势。
超大直径隧道施工技术：
随着人类文明的不断进步，城市地面交通对环境的污染问题愈发受到关注。
建设大直径公路隧道，达到高速公路车流要求，将成为一种趋势。
超大直径盾构法隧道施工项技术对盾构机提出了全新要求（Φ≥15m），必须重点研究复杂工况条件下，如何有效地控制盾构施工对环境的影响。
超长距离隧道：
在经济全球化趋势的推动下，各国之间以及各城市之间的合作、交流越来越密切，与之相对应的是交通的压力逐渐增大。
越江、海峡隧道等交通在连接较远距离城市方面具有受地理条件影响较小、安全、快捷等优点，在解决区域性交通的问题上具有广泛的建设前景。
超长距离盾构隧道施工技术重点解决超长距离（≥10km）对盾构机的特殊要求，一是提高机械的抗磨损能力，二是进行地下对接的技术。
超深覆土隧道：
随着城市市政建设和轨道交通的飞速发展，地下空间不断被开发，可供利用的地下资
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