第1部分第1部分（共4部分）：修建隧道时应考虑的因素

1. 1考虑隧道将建在哪里。拟建隧道的位置将决定建造隧道和准备其预期用途所需的工具和技术。隧道可分为三种类型：软基隧道。这些隧道需要在开口处提供支撑，以防止隧道坍塌。这些隧道通常较浅，用于地铁、输水和废水处理系统。岩石隧道。因为它们是从坚硬的岩石中挖掘出来的，所以这些隧道几乎不需要额外的支撑，或者根本不需要支撑。火车隧道和汽车隧道通常就是这种类型。水下隧道。正如其名称所示，这些隧道穿过河流、湖泊、运河，在“隧道”的情况下，则穿过英吉利海峡等海峡。这些是最难修建的隧道，因为在施工期间和之后，水必须远离隧道。在城市下方修建隧道会带来类似于水下隧道的问题，因为隧道周围的地面在其上方建筑物的重量下往往会下沉。了解该地区的地质情况有助于预测地面下沉的程度，并建议采取何种方法来减少下沉。

2. 2考虑一下隧道的路径。长、单、直线路径的隧道相对容易用隧道掘进机钻孔。与这种设计不同的隧道会带来一些问题，使其施工更加复杂。短隧道不需要隧道掘进机，因为这样做不划算。在路线的不同部分需要不同孔径的隧道，由于调整孔径的延迟，使用隧道掘进机也不切实际。转弯尖角或有交叉轴的隧道也不可能使用钻孔机。

3. 3.考虑隧道的用途。隧道的用途决定了在投入使用之前，除了建造隧道本身，还需要进行哪些额外工作。运送乘客的隧道需要某种形式的通风。对于公路隧道，这通常意味着通风井，以防止一氧化碳积聚。对于铁路隧道而言，这可能意味着强制通风，以清除柴油机废气。这两种方法都提供了补充方法，以应对隧道发生火灾时产生的烟雾。大量使用的隧道，如波士顿的Big Dig，可能会配备配备视频设备的连续有人操作中心，以监控隧道内的交通并应对紧急情况。长的公路隧道，例如科罗拉多州的艾森豪威尔隧道，为了方便司机和乘客，可以用顶灯照明。其他公路隧道，如犹他州锡安国家公园的隧道，可能会有风景性的切口，以允许自然光在某些地方进入隧道，并让乘客瞥见周围的风景。一些隧道，如英国利物浦与伯肯黑德之间的金钟隧道和香港沙田与新九龙之间的狮子山隧道，将上层客运甲板与下层供水、管道或电缆服务甲板结合在一起。其他隧道，如马来西亚的智能隧道，可用于交通或防洪。

第2部分第2部分（共4部分）：使用切割和覆盖方法

1. 挖一条壕沟。隧道将被完全挖出的区域，在隧道完工时形成并覆盖隧道屋顶。这种类型的隧道以两种方式之一建造：自下而上：首先创建地面支撑，然后围绕其建造隧道。自上而下：隧道的侧面和顶部在地面上建造，隧道沟槽在其下方挖出。这两种方法主要用于较浅的隧道，尽管自上而下的方法比自下而上的方法允许挖掘更深的隧道。较深的隧道通常在隧道盾构的帮助下开挖，盾构是一种箱状结构，带有打开的小百叶窗，以便挖掘。一旦清除了护罩前面的污垢，护罩将向前移动以继续挖掘。

2. 2.修建隧道墙壁和屋顶。隧道墙和屋顶可以在隧道开挖时修建，也可以在隧道开挖时预制并安装到位。如今的材料包括：波纹钢拱。预制混凝土拱。预制混凝土墙。浇注或喷射混凝土。通常，这种方法与成型拱方法之一结合使用。

3. 3.完成隧道。如何做到这一点取决于使用的是自下而上还是自上而下的方法。采用自下而上方法修建的隧道必须回填，以覆盖隧道顶部，然后修建或重建隧道顶部上方的任何表面。使用自上而下方法创建的隧道将在安装隧道墙和屋顶的下方挖出，然后创建用作隧道底板的底板。

第3部分第3部分，共4部分：使用沉管

1. 隧道通车时修一条沟。该方法类似于挖盖法，但用于挖掘水下隧道。隧道需要在水下运行。

2. 2沿沟槽长度铺设一系列钢管。每根管子的两端都用隔板密封。如果地铁用于汽车隧道，比如波士顿的泰德·威廉姆斯隧道，那么地铁包括预制路段。

3. 3用足够的回填材料包裹管道，以承受其上方的水压。对于Ted Williams隧道来说，这是一层5英尺厚（1.5米厚）的岩石。

4. 4通过拆除中间隔板来连接管道。此时，任何嵌入管道的道路或铁路段也将连接起来。

第4部分第4部分，共4部分：使用隧道掘进机

1. 1选择合适的掘进机进行作业。隧道掘进机，简称TBM或“鼹鼠”，其前端有一个称为护盾的圆板。盾构上的圆盘状切割机撕裂岩石和泥土，这些岩石和泥土穿过盾构的开口，进入TBM内的传送带，并将其沉积在机器后面。TBM盾构的类型根据鼹鼠是要挖掘软土、湿土还是硬岩而有所不同。盾构直径范围从Aker Wirth用于瑞士林思利默恩发电站的掘进机上的26.3英尺（8.03米）盾构，到日立佐森的“大伯莎”，其直径为57.5英尺（17.5米）。设计用于在地下水位以下挖掘隧道的鼹鼠，其前部还设有腔室，用于对挖掘的地面加压。对于大型作业，可能需要多台TBM。海峡隧道需要11个。

2. 2将机器安装到位。对于地面隧道来说，这不是问题。如果隧道要在地下深处钻孔，则需要钻一个通常为圆形的通道井，并用混凝土衬砌。将TBM放入其中，然后从该点开挖隧道。对于长隧道，需要钻多个通道竖井。隧道完工后，检修井可能成为通风井和/或紧急出口。如果他们没有这样的工作，他们将在隧道的使用寿命内留在原地。

3. 3机器钻孔时，安装隧道支架。在TBM后面安装预制混凝土段，以按预定间隔形成环形。

4. 4在支撑环之间的开挖墙壁上喷射混凝土。喷射混凝土或喷射混凝土覆盖并稳定隧道壁。喷射混凝土可能包括钢或聚丙烯纤维，以加强其强度，就像钢筋用于加强浇注混凝土一样。喷射混凝土还含有一种促进剂，帮助其粘附在隧道壁上并快速干燥。

• 早期的隧道是通过钻孔和使用炸药在岩石中钻孔的：首先是黑火药，然后是炸药。木架的临时支架将被竖立起来，用砖和砌体代替。后来的隧道使用分段铸铁环，用螺栓连接在一起，代替木材和砖石。
• 隧道也可以通过使用千斤顶在软土中钻孔，以推动管道或带有切割头的箱形挖掘机。管道顶进隧道往往较窄，直径不超过10.5英尺（3.2米），而箱式顶进隧道的宽度可达65.6英尺（20米）。