誰和我說說如何建造地下城市？
1 城市地下巖土工程是新世紀城市建設的重要環節
隨著國民經濟的高速發展，我國城市化水平正在快速提高，從1990年的18.96%提高到1997年末的28.9%。城市化水平的提高標誌著城市工程建設的飛速發展。但是，我國城市建設基本上沿用“攤大餅”的粗放發展模式，給國民經濟帶來不應有的損失。主要是：
(1)城市範圍無限制地外延擴展，耕地損失嚴重。據衛星遙感資料判斷和測算，1986～1996年間，全國31個特大城市城區實際占地規模擴大50.2%，有的城市占地成倍增長。另據預測，至2010年，我國城市總數將從1996年的640座增加到1 000座，其結果是占用了大量耕地。到下世紀中葉，我國城市化水平將提高到65%左右，這意味著城市人口將比1990年增加7億多人，按每個城市人口用地100 m2計，將占用耕地1億多畝。土地問題是我國可持續發展的關鍵，城市人口急劇增長與地域規模的限制已成為城市發展的突出矛盾，城市 發展非走節約土地的集約化發展模式不可。
(2)城市人口密度大，形成了所謂的“城市綜合癥”。首先表現在城市交通阻塞，行車速度緩慢。例如北京市幹道的平均車速比10年前降低50%以上，且正以年遞減2 km/h的速度持續下降。上海、北京每公裏道路的汽車擁有量相應為506輛與345輛，為發達國家大城市相應擁有量的1倍及至數倍。其次是，由於城市基礎設施落後於城市面積的擴展和城市人口的增長，造成城市環境的惡化。當前我國城市環境形勢日趨嚴重，大氣汙染日趨加劇，全國500多座城市大氣質量達到壹級標準的不到1%，酸雨面積超過國土面積的40%，重慶等城市尤為嚴重；城市汙水80%未經處理排入江河；城市地下水受到汙染；垃圾圍城現象普遍；噪聲汙染普遍超標，建築空間擁擠，城市綠地減少，生態惡化。
(3)城市總體抗災抗毀能力偏低。在城市總體規劃中，除防洪、防空外，目前尚缺少綜合防災的內容，城市基礎設施的防災措施處於空白。為了克服這方面的弊端，解決城市人口、環境、資源三大危機，醫治“城市綜合癥”，實施城市可持續發展，世界發達國家都在把地下空間作為新的國土資源，開發利用城市地下空間，成為越來越受到重視的城市建設指導方針和發展方向。
城市功能空間能轉入和宜轉入地下的領域是很廣闊的，包括商業、交通、部分市政設施、文化娛樂休閑、部分工業生產、倉儲、防災(避難)和救災空間等。充分利用地下空間是城市立體化開發的最重要組成部分。它可以達到擴大空間容量、提高開發集約度、消除步車混雜、交通順暢、商業更加繁榮，地面綠地增加，環境優美開敞，購物與休閑，娛樂相互交融的多功能效果，與向城市上空發展的模式相比，是壹種更為合理的發展模式。
向地下要土地、要空間已成為城市建設發展的必然趨勢，顯示了無比的優越性。我國及國外大城市的地下商業城(街)、地下車庫、地下影劇院、地下鐵道、地下人防系統，是眾所周知的城市地下工程。有的國家已開始實施和計劃采用地下汙水收集和處理設施、地下垃圾處理廠、地下超導磁直接儲存電能、地下供熱供冷系統、地下多功能公用隧道(***同溝)以及具有抗災功能的地下空間系統。它們是未來城市建設的發展方向。
2 城市地下巖土工程的特點及難點
眾所周知，地下巖土工程是壹個具有悠久歷史的領域。可以說自有人類以來就有巖土工程，特別是進入工業社會以後巖土工程處處存在，但是城市巖土工程，除了傳統的地面房層工程外，地下巖土工程卻是隨著現代城市的興起而發展的。經過最近幾十年的實踐，無論從設計、施工、設備和工藝，還是理論、技術和經驗，都已達到相當高的水平，特別是深埋地下巖石工程，更是達到了較成熟的程度。
但是，城市地下巖土工程卻具有與壹般巖土工程不同的特點，主要是：多數埋深較淺。地面建築、交通設施密集，地下管線多，開挖造成的影響大，地質條件復雜，多以土體為主，常有膨脹土、沙層、地下水，尤其是沿海沿江城市，淤土、軟土的開挖難度更大。因此，城市地下巖土工程存在許多需要解決的特殊問題。主要是：
(1)淺埋、超淺埋暗挖施工技術。城市地下工程的埋深，不僅直接影響工程造價，而且關系到工程使用方便與否，因此，城市地下工程壹般埋深較淺。在淺埋、特別是超淺埋的條件下，地下工程需要穿越建築物和線路、街道，地面保護成為施工技術中的首要問題。
(2)復雜、惡劣環境下的開挖技術。諸如流砂層、膨脹土、高壓縮性軟土淤土、風化破碎巖石、高濃度瓦斯地層、大湧水、硫化氫、巖溶、高應力、地下管線、地面大車流量、大型載重車多、建築物密集等等，都是地下巖土工程施工中的難題。
(3)大斷面隧道開挖、支護技術。主要是地鐵車站及商場、倉庫、廳、室，其跨度尺寸達10 m以上。
(4)開挖影響控制技術。隨著工程埋深的減小，開挖對地面的影響越來越大，在超淺埋條件下，開挖影響的控制與開挖方式、施工工藝、支護方法等眾多因素有關，是地下工程施工中最為復雜的問題。
3 城市地下巖土工程的開挖技術及其適應條件
我國城市地下工程建設起步較晚，隨著人防、地鐵、地下商場、倉庫、影劇院等大量工程的建設，特別是近年來的工程實踐，城市地下空間開挖技術得到了長足發展和提高。我國城市地下隧道及井孔工程先後采用了明挖法市地下巖土工程是巖土工程的壹部分，是城市可持續發展，特別是我國大城市可持續發展所面臨的諸多問題之壹，更是擺在巖石力學工作者面前的新課題和新任務。
1 城市地下巖土工程是新世紀城市建設的重要環節
隨著國民經濟的高速發展，我國城市化水平正在快速提高，從1990年的18.96%提高到1997年末的28.9%。城市化水平的提高標誌著城市工程建設的飛速發展。但是，我國城市建設基本上沿用“攤大餅”的粗放發展模式，給國民經濟帶來不應有的損失。主要是：
(1)城市範圍無限制地外延擴展，耕地損失嚴重。據衛星遙感資料判斷和測算，1986～1996年間，全國31個特大城市城區實際占地規模擴大50.2%，有的城市占地成倍增長。另據預測，至2010年，我國城市總數將從1996年的640座增加到1 000座，其結果是占用了大量耕地。到下世紀中葉，我國城市化水平將提高到65%左右，這意味著城市人口將比1990年增加7億多人，按每個城市人口用地100 m2計，將占用耕地1億多畝。土地問題是我國可持續發展的關鍵，城市人口急劇增長與地域規模的限制已成為城市發展的突出矛盾，城市 發展非走節約土地的集約化發展模式不可。
(2)城市人口密度大，形成了所謂的“城市綜合癥”。首先表現在城市交通阻塞，行車速度緩慢。例如北京市幹道的平均車速比10年前降低50%以上，且正以年遞減2 km/h的速度持續下降。上海、北京每公裏道路的汽車擁有量相應為506輛與345輛，為發達國家大城市相應擁有量的1倍及至數倍。其次是，由於城市基礎設施落後於城市面積的擴展和城市人口的增長，造成城市環境的惡化。當前我國城市環境形勢日趨嚴重，大氣汙染日趨加劇，全國500多座城市大氣質量達到壹級標準的不到1%，酸雨面積超過國土面積的40%，重慶等城市尤為嚴重；城市汙水80%未經處理排入江河；城市地下水受到汙染；垃圾圍城現象普遍；噪聲汙染普遍超標，建築空間擁擠，城市綠地減少，生態惡化。
(3)城市總體抗災抗毀能力偏低。在城市總體規劃中，除防洪、防空外，目前尚缺少綜合防災的內容，城市基礎設施的防災措施處於空白。為了克服這方面的弊端，解決城市人口、環境、資源三大危機，醫治“城市綜合癥”，實施城市可持續發展，世界發達國家都在把地下空間作為新的國土資源，開發利用城市地下空間，成為越來越受到重視的城市建設指導方針和發展方向。
城市功能空間能轉入和宜轉入地下的領域是很廣闊的，包括商業、交通、部分市政設施、文化娛樂休閑、部分工業生產、倉儲、防災(避難)和救災空間等。充分利用地下空間是城市立體化開發的最重要組成部分。它可以達到擴大空間容量、提高開發集約度、消除步車混雜、交通順暢、商業更加繁榮，地面綠地增加，環境優美開敞，購物與休閑，娛樂相互交融的多功能效果，與向城市上空發展的模式相比，是壹種更為合理的發展模式。
向地下要土地、要空間已成為城市建設發展的必然趨勢，顯示了無比的優越性。我國及國外大城市的地下商業城(街)、地下車庫、地下影劇院、地下鐵道、地下人防系統，是眾所周知的城市地下工程。有的國家已開始實施和計劃采用地下汙水收集和處理設施、地下垃圾處理廠、地下超導磁直接儲存電能、地下供熱供冷系統、地下多功能公用隧道(***同溝)以及具有抗災功能的地下空間系統。它們是未來城市建設的發展方向。
2 城市地下巖土工程的特點及難點
眾所周知，地下巖土工程是壹個具有悠久歷史的領域。可以說自有人類以來就有巖土工程，特別是進入工業社會以後巖土工程處處存在，但是城市巖土工程，除了傳統的地面房層工程外，地下巖土工程卻是隨著現代城市的興起而發展的。經過最近幾十年的實踐，無論從設計、施工、設備和工藝，還是理論、技術和經驗，都已達到相當高的水平，特別是深埋地下巖石工程，更是達到了較成熟的程度。
但是，城市地下巖土工程卻具有與壹般巖土工程不同的特點，主要是：多數埋深較淺。地面建築、交通設施密集，地下管線多，開挖造成的影響大，地質條件復雜，多以土體為主，常有膨脹土、沙層、地下水，尤其是沿海沿江城市，淤土、軟土的開挖難度更大。因此，城市地下巖土工程存在許多需要解決的特殊問題。主要是：
(1)淺埋、超淺埋暗挖施工技術。城市地下工程的埋深，不僅直接影響工程造價，而且關系到工程使用方便與否，因此，城市地下工程壹般埋深較淺。在淺埋、特別是超淺埋的條件下，地下工程需要穿越建築物和線路、街道，地面保護成為施工技術中的首要問題。
(2)復雜、惡劣環境下的開挖技術。諸如流砂層、膨脹土、高壓縮性軟土淤土、風化破碎巖石、高濃度瓦斯地層、大湧水、硫化氫、巖溶、高應力、地下管線、地面大車流量、大型載重車多、建築物密集等等，都是地下巖土工程施工中的難題。
(3)大斷面隧道開挖、支護技術。主要是地鐵車站及商場、倉庫、廳、室，其跨度尺寸達10 m以上。
(4)開挖影響控制技術。隨著工程埋深的減小，開挖對地面的影響越來越大，在超淺埋條件下，開挖影響的控制與開挖方式、施工工藝、支護方法等眾多因素有關，是地下工程施工中最為復雜的問題。
3 城市地下巖土工程的開挖技術及其適應條件
我國城市地下工程建設起步較晚，隨著人防、地鐵、地下商場、倉庫、影劇院等大量工程的建設，特別是近年來的工程實踐，城市地下空間開挖技術得到了長足發展和提高。我國城市地下隧道及井孔工程先後采用了明挖法、暗挖法、蓋挖法、盾構法、沈管法、凍結法及註漿法等，這些技術有的已達到國際先進水平。
3.1 明挖法
明挖法具有施工簡單、快捷、經濟、安全的優點，城市地下隧道式工程發展初期都把它作為首選的開挖技術。其缺點是對周圍環境的影響較大。
明挖法的關鍵工序是：降低地下水位，邊坡支護，土方開挖，結構施工及防水工程等。其中邊坡支護是確保安全施工的關鍵技術。主要有：
(1)放坡開挖技術。適用於地面開闊和地下地質條件較好的情況。基坑應自上而下分層、分段依次開挖，隨挖隨刷邊坡，必要時采用水泥粘土護坡。
(2)型鋼支護技術。壹般使用單排工字鋼或鋼板樁，基坑較深時可采用雙排樁，由拉桿或連梁連結***同受力，也可采用多層鋼橫撐支護或單層、多層錨桿與型鋼***同形成支護結構。
(3)連續墻支護技術。壹般采用鋼絲繩和液壓抓鬥成槽，也可采用多頭鉆和切削輪式設備成槽。連續墻不僅能承受較大載荷，同時具有隔水效果，適用於軟土和松散含水地層。
(4)混凝土灌註樁支護技術。壹般有人工挖孔或機械鉆孔兩種方式。鉆孔中灌註普通混凝土和水下混凝土成樁。支護可采用雙排樁加混凝土連梁，還可用樁加橫撐或錨桿形成受力體系。
(5)土釘墻支護技術。在原位土體中用機械鉆孔或洛陽鏟人工成孔，加入較密間距排列的鋼筋或鋼管，外註水泥砂漿或註漿，並噴射混凝土，使土體、鋼筋、噴射混凝土板面結合成土釘支護體系。
(6)錨桿(索)支護技術。在孔內放入鋼筋或鋼索後註漿，達到強度後與樁墻進行拉錨，並加預應力錨固後***同受力，適用於高邊坡及受載大的場所。
(7)混凝土和鋼結構支撐支護方法。依據設計計算在不同開挖位置上灌註混凝土內支撐體系和安裝鋼結構內支撐體系，與灌註樁或連續墻形成壹個框架支護體系，承受側向土壓力，內支撐體系在做結構時要拆除。適用於高層建築物密集區和軟弱淤泥地層。
3.2 暗挖法
適用於城市中不能采用明挖法施工的地方，亦適用於松散層及含水松散層地層。
壹般應按照“新奧法”原理設計和施工，采用較強的初期支護，先註漿後開挖的方法。施工原則是：“管超前、嚴註漿、短開挖、強支護、快封閉、勤量測”。壹般用30～50 mm鋼管超前棚頂導管，然後註入水泥或化學漿，形成“結石體”，以增強圍巖自穩能力。每次開挖進尺0.75 m左右，先進行環狀開挖，留核心土，預噴5～8 cm混凝土，架拱架和鋼筋網，再噴25～30 cm混凝土，形成初期支護，做防水層後再做二次襯砌。
暗挖法有單拱單跨和多拱多跨暗挖施工技術。北京地鐵西單車站為多拱多跨。也有三連拱、四連拱、五連拱地鐵車站、公路隧道和地下商場。北京天外天地下商場為五連拱結構。還有平直墻暗挖施工技術。國際上傳統的暗挖法其頂部都是拱形結構，我國創造出平頂直墻超淺埋暗挖施工技術，如北京長安街過街道。
在巖石中進行暗挖施工時，壹般采用鉆爆法。為了保護圍巖的自承能力，普遍采用光面爆破技術。為了減少對地面的振動影響，還采用微差爆破及合理設計爆破參數等減振技術。
3.3 蓋挖法
指的是邊坡支護為連續墻、混凝土灌註樁，其上為蓋板所構成的框架結構，並在其保護下開挖及結構施工的方法。它具有快速、經濟、安全的優點，是較明挖法對環境影響少，較暗挖法成本低的壹種方法。適於市區高層建築密集區。
蓋挖法可分為由淺而深地逐層開挖、逐層做結構的蓋挖逆作法以及依次開挖至底後再做結構的正作法兩種。前者適用於地質條件復雜、開挖斷面大的情況，後者反之。
3.4 盾構法
指的是全斷面推動園筒狀鋼盾構進行開挖的方法。施工方法有人工、半機械及全機械化多種。盾構由液壓千斤頂推進。用盾構法能完成直徑幾十厘米至十多米尺寸的隧道，以及雙聯、三聯和四聯盾構的大型工程。它適於穩定和不穩定松散含水地層。
從施工技術上看，盾構法有泥水盾構法、土壓平衡法(可控制地面沈降)、開敞式機械化盾構、氣壓盾構、插刀盾構及混合盾構等多種。在巖石地層中，也可采用隧道掘進機(巖石盾構)。
此外，國內外還開發了稱為“地老鼠”的非開挖技術，包括導向鉆進、定向鉆進、沖擊矛、夯管、水平頂管及螺旋鉆等。我國首都機場跑道下采用這種方法完成壹次頂進?273 mm、壁厚8 mm、長110 m作為安裝通訊電纜用的鋼管。我國最長鋪管長度可達500 m，最大鋪管直徑800 mm，鋪設設備達到國際先進水平。
3.5 凍結法
地層凍結法是采用人工制冷固結不穩定松散砂土地層或軟巖地層，並隔斷地下水的施工方法。在擬開鑿的地下工程周圍鉆鑿壹定數量的凍結孔，通過凍結管中的供液管，循環由制冷設備提供的低溫鹽水，使地層局部形成不透水且有壹定強度能抵抗地壓的凍結壁，並在其保護下進行開挖施工，工程完工後，凍結壁融化，地層巖土恢復原狀。此法適用於松散含水地層，已在煤礦廣泛采用。上海地鐵1#線、2#線的聯結通道及泵站、上海楊樹浦水廠泵站基坑、北京地鐵大北窯區間隧道等復雜高難地段，均用此法獲得成功，並首次試成水平凍結技術及液氮快速凍結技術。
3.6 沈管(箱)法
沈管(箱)法是采用將事先預制的鋼筋混凝土結構，焊封頭部鋼板、然後放水浮運沈入到設計的位置來建造水下巖土工程的方法。國外及我國煤礦均有大量施工實例。廣州珠江隧道采用了這種方法。適於修建過江、過海隧道的水中部分及淺表土層中的豎井施工。
3.7 鉆井法
鉆井法是壹種用途廣泛、技術先進的巖土井、孔施工方法，其全部開挖工程在地面操作，工人不需“入地”，勞動強度小，它是通過專門的大直徑鉆機(我國最大鉆井直徑9.3 m)驅動鉆桿及鉆頭鉆進，泥漿護壁，壓氣排渣，井壁漂浮下沈，壁後充填固井等工序，壹次超前鉆進，分級擴孔成井。我國煤礦已成功采用此法完成47個深井井筒。此外還有由下而上施工的反井鉆進技術。鉆井法在我國礦山、鐵路、交通、國防、水電等復雜及水下巖土工程中得到成功應用。
3.8 註漿法
註漿法指的是通過註漿設備以選定的註漿工藝利用鉆孔進行巖土加固的壹種施工技術。它早就被廣泛應用。根據註漿材料不同有單液和雙液註漿，水泥註漿、粘土水泥和化學材料註漿；根據註漿機具不同有重力註漿和壓力註漿，有滲透註漿和噴射註漿等。
近年來發展起來的高壓噴射註漿法，在巖土工程的加固和治水中更是發揮了獨特作用，例如高壓旋噴樁法、高壓定噴墻法以及水平旋噴法。三重管高壓旋噴樁法在上海地鐵1#線的施工中，對淤泥地層進行帷幕堵水、防滲加固，效果十分理想。高壓旋噴樁與灌註樁結合法在高層建築地基基坑護坡工程中更是得到廣泛應用。
4 城市地下巖土工程中的開挖影響及環境保護
城市地下巖土工程中的開挖影響指的是開挖引起的圍巖移動與地面沈降，不包括其它擾民影響。地下開挖必然會在其周圍巖土體中引起位移與變形。由於開挖深度小，其影響必然要波及到地面上，但由於開挖寬度有限，其影響也是可以控制的。影響的程度與範圍，取決於眾多因素。對於淺理、超淺埋隧道式開挖工程，主要取決於開挖方式、斷面跨度、導坑形式、機具、支護方式與時機、構件剛度、回填、地面載荷(動、靜載)、巖土體性質及地下水抽排等。
據實測研究，隧道式開挖引起的地面沈降，其橫剖面壹般呈盆狀，大體上用可概率積分曲線來描述。
對於淺埋和超淺埋隧道式開挖引起的地面沈降，其最大下沈值大致由開挖空間支護前的下沈、地下水抽排引起的下沈以及開挖空間支護後的下沈等構成。這些下沈可通過采取壹定的減沈措施減少到最小程度。從北京、上海和廣州等城市的地鐵施工實例結果看，北京地鐵“復—八線”兩側高大建築物累計下沈量最大僅為2.5 mm，北京地鐵西單車站正上方累計地表最大下沈量也未超過30 mm；廣州地鐵有壹段隧道橫穿市區主幹道天河路，隧道頂距路面7 m，地層為飽含水細砂層，地下密布有供水管、汙水管及電纜線，地面晝夜車流量約12萬輛，還有載重30～60 t大型集裝箱運輸車快速通過。開挖後，據對128個測點觀測，最大下沈為20.7 mm，低於國際上地面沈降控制標準。
根據國內外淺埋開挖實踐，地面減沈的措施有：
(1)圍巖預加固。為了加固軟弱和松散巖、土體，壹般采取導坑或全斷面預註漿。對於軟弱或破碎巖體，采用單液或雙液壓力預註漿；對於松散土體，采用單液或雙液高壓旋噴預註漿。
(2)強力支護。包括預支護、提高支護構件剛度及壁後充填等。預支護有管棚和插板兩種方法。管棚鉆孔深度受導坑尺寸限制，可兼作註漿管，適用條件廣泛。插板需用千斤頂頂進，具有防水效果，但不能用於卵石地層。及時支護可以有效減少支護前的下沈。鎖腳錨管是用於分步支護構件基礎的穩定，為下部開挖與支護安裝創造良好條件，減少上部支護構件的沈降。提高支護構件剛度可以減少支護後的下沈。壁後充填是減少支護構造與巖土體之間空隙的有效措施，在壹次支護和二次支護後采用小導管註漿法進行充填。
(3)分步開挖，及時支護。實踐證明，分步開挖、及時支護可以有效地減少圍巖及地面下沈。例如北京長安街過街道，跨度大(開挖跨度11.6 m)、超淺埋(表土厚度僅0.6～1.0 m)、有動載、地下管線多，為了減少地面下沈，采用“中洞法”分步施工，地面下沈減到24 mm，效果良好。
(4)降水—回灌技術，是治理地下水和減少地面下沈的有效方法，已在北京地鐵施工中推廣應用。壹般是“淺抽深灌”或“前抽後灌”。據北京地鐵“復—八線”實測，采用此法後其兩側高大建築物下沈未超過2.5 mm。
值得研究的是，近年來我國試驗成功的“高水速凝材料”，具有快速固結含水砂層的性能。如能在地下工程中進行試驗，對於阻隔地下水滲入施工空間，將具有良好的應用前景。
5 國外地下巖土工程開挖技術的新進展
(1)全過程機械化。從護坡、土方開挖、結構施工，包括暗挖法施工的拱架安裝、噴射混凝土、泥漿配制和處理等工序的機械化，同時采用計算機技術進行監控，從而保證了施工安全、快速施工和優良的工程質量。
(2)盾構法得到較大發展。近30年內英、美、法、日等國大量采用盾構施工技術，日本已生產盾構近萬臺，用於地鐵、鐵路、公路，水工及管網施工，已出現雙聯、三聯、四聯盾構，能完成三跨地鐵車站，開挖寬度達17 m。日本正設想設計直徑80 m的盾構，在地下建造人造太陽和住宅區。
(3)微型盾構和非開挖技術已廣泛應用。主要用於建造各種直徑的雨、汙水、自來水管道和電纜管道。微型盾構就是直徑2 m以下的盾構。刀盤掘進，遙控和衛星定位控制方向和坡度，然後安裝管片。非開挖技術就是采用微型鉆機，通過切割輪成孔，退回鉆桿後安裝管線或電纜。
(4)預砌塊法施工技術。拱圈是在土方開挖後采用拼裝機安裝，管片上留有註漿孔，襯砌拼裝完成後，由註漿孔向壁後註漿，堵塞空隙，增強圍巖與襯砌的***同作用。法國用此法施工的最大單拱跨度達24.48 m。
(5)預切槽法施工技術。意、法等國制造了壹種地層預切槽機，采用鏈條沿拱圈將地層切割出壹條寬15 cm，長4～5 m的槽縫，然後向槽縫內噴射混凝土，並在其保護下開挖土方，做防水層及二次襯砌，形成隧道。
(6)頂管大管棚法。修建地鐵車站時，在頂管內灌混凝土，形成大管棚，再在其保護下進行暗挖施工。
(7)微氣壓暗挖法。就是在具有1個大氣壓以下的壓縮空氣環境下，按照“新奧法”原理進行施工。優點是可以排出地下水，保證工作面幹燥；由於氣壓存在，可減少地面沈降；還可降低襯砌成本。
(8)數字化掘進，又稱計算機化掘進(Data drilling，Computerised drilling)，應用於硬巖工程的開挖。在數字化掘進時，鉆桿的推進是程序化的，從壹個洞到另壹個洞也是自動的。掘進機手可以同時管理3套鉆桿，其作用是監督鉆桿的運動，必要時予以調整。孔位、孔深和掘進序列預先已在掘進機的計算機軟件中安排，掘進方向由激光束控制，實現了孔的嚴格定位，從而可以實現掘進工藝的最優化以及曲線隧道的掘進。數字化掘進的優點是：控制隧道掘進的超挖；實現掘進方案的優化；消除了工作面上的人工測量。 、暗挖法、蓋挖法、盾構法、沈管法、凍結法及註漿法等，這些技術有的已達到國際先進水平。