到2024年1月为止，全国地铁的总长度已经 超过了8548公里 ！
光是北京地铁现在总共有836公里长，有490个站点。上海的地铁更是厉害，包括磁浮线在内总共有831公里长（不算金山铁路），一共有508个站点，过去十年在全球的地铁网络中都是领先的。
中国在地下挖了那么多「长龙」，挖出来的土恐怕都够堆成一座巨山了。 但为何每个城市修地铁的时候，我们都看不到土被运出去？它们究竟被移动到哪里去了？
修一座地铁要挖出来多少泥土？
有时候，一个地铁隧道就要挖掉 数千立方米甚至数万立方米 的土。对比一下，一个普通的住宅楼地基挖土才几百立方米。
数千立方米的土壤挖掘量，简直就是把数十栋楼房的地基都挖了个遍。而如果是数万立方米，那就更不得了了，差不多是数百栋楼房的地基挖掘量加在一起。
如果把这些土都堆起来，数千立方米的可堆成了一个小山丘。而数万立方米的土堆起来，差不多跟城市边缘或者乡村里常见的自然山丘有得一拼。
管理这些挖出来的泥土，可是个超级大的工程。今天，我们就来当一回地铁施工工程师，走进这个神秘的地下世界，看看地铁工程的全貌。
就以北京地铁10号线为例。北京地铁10号线穿越的地质条件十分复杂，包括软土、砂土、粘土以及岩石等多种地层。别看北京现在是个平原，其实地下有古老的山脉、河流冲下来的泥土，还有多次火山喷发留下的痕迹，一层一层地叠加在一起，交错复杂，形成了我们现在看到的复杂岩层。
北京地铁10号线不仅要穿过这些复杂的平原地层，还可能遇到一些浅层的山区地质结构，有些地方地下水到处都是，水位还时常变化，这对地铁施工中挖土、挖隧道等工作都有不小的影响。这些地层各有各的特点，地层复杂，挖掘时就得特别小心，生怕挖到不该挖的地方。
而且，挖出来的土和石头也不一样，有的轻有的重，有的容易处理有的难。许多人以为只要把这些土运到指定地方倒掉就可以了，但是因为挖出来的土太多了，特别是地铁这种大工程，把所有挖出来的土壤都立马运走，这事其实不太现实，所以运土和倒土得同时进行，得一直忙个不停。
如何处理地铁挖出来的土？
把地铁挖出来的土壤都立即运走为什么不现实？首先，成本太高了。要运走那么多土，得用多少重型机械和物流车辆，费用一下子就上去了。时间也是个大问题。把土都运走，那施工时间就得拖长，项目就得延期，成本还得增加。
所以，我们想到了一个办法：我们会在施工现场附近找个地儿，把挖出来的土暂时堆在那儿，这就是大家说的「渣土堆」。这些渣土堆就像个临时仓库，让我们有时间想想怎么处理这些土。
我们会对挖出来的土进行各种测试和研究，看看不同的设计和施工方式会不会影响到土堆的稳定性和破坏模式。研究发现，地铁项目里挖出来的土壤，有高达90%是可以回收或再利用的。
浙江科技大学在2022年就做过一个研究，在杭州的一个地铁工地上，用挖出来的土造了一座小山专门研究「渣土堆」。研究发现如果这座小山堆得特别讲究，高度28米，坡度1:2.75，每层土厚1米，每天堆0.5米，则山坡很稳定，还能多存点水，比原来的设计多存了20.01%的水。而且工期还缩短了30.25%。
以下是某新建地铁线路挖出和处理大量土壤的时间线。首先，在挖土之前的一至六个月（第1月到第6月），项目团队会检查这些土壤，看看它们有没有被污染，土壤颗粒大不大，以及它们的地质特性怎么样。他们会用专业的机器和方法来测试这些土壤。
接着从第六月开始，挖掘团队会进入现场，并把土壤分类。一类是可以再利用的，一类是不能再利用的。
对于可以再利用的土壤，他们会进一步筛选和处理，把里面的杂质和不好的东西去掉。而那些不能再利用的土壤，他们会按照法规要求，送到专门的垃圾填埋场去处理。土壤处理时间一般持续一至两年。
如果土壤质量过关，就可以考虑再次使用它或者进行回收，重新用在回填、绿化或者其他的建设工作中。地铁项目里，那些处理过的土壤为什么我们普通老百姓一般看不到呢？首先，地铁施工的现场都是封闭的，只有工作人员和特定的人员才能进去。
其次，土壤的处理和再利用，整个过程通常都是运土和倒土同时进行，并且是在专门的设施里完成的。
最后，处理过的土壤有很多用途，比如回填到挖出来的坑里，或者用于绿化等等。这些用途分散在施工的各个阶段或者不同区域，土壤表层的变化也不是那么明显，所以我们也就不容易察觉到了。
挖掘地铁隧道的各种门门道道
说完地铁项目挖掘出来的土壤，再来说说挖泥土这事。
一般来说，地铁隧道的开挖是地铁工程中最重要的施工阶段之一，可能需要1到2年的时间。以前挖掘地铁隧道都是人工挖或者放炸药，但现在技术进步了，我们主要用隧道掘进机（TBM）以及盾构挖掘机进行挖掘。
隧道掘进机（TBM）更擅长在岩石地层里工作，特别是那种硬硬的岩石；
盾构挖掘机在隧道线路很长、埋得很深的情况下工作起来更有效率，也更省钱。盾构挖掘机很特殊，它一边挖隧道，一边就铺好了支撑隧道的「盾」，这个「盾」就是那些支撑性的管片。
由于能够在岩石地层中掘进、穿越坚硬的岩石开辟通道，隧道掘进机（TBM）经常被称为「穿山甲」。
而对于盾构挖掘机，由于它在掘进的同时构建隧道的支撑结构，我们可以将其形容为「蜘蛛」。蜘蛛织网，这种构建与支撑同时进行的特点与盾构挖掘机在掘进过程中同时铺设支撑性管片的过程相似。
盾构挖掘机前进的动力，来自于那些强大的液压千斤顶。在地下工作时，无论是土还是石头，它都能轻松打碎。打碎的土和石头会被盾构挖掘机内部的传送带或其他装置运回到地面上。盾构挖掘机不断向前挖掘，同时它会在后面迅速安装上已经预制好的混凝土管片。
这些管片就像隧道的「砖块」，它们紧密地连接在一起，形成了一个坚固且防水的隧道墙壁，就像给工人和设备穿上了一层铠甲，保护其免受周围环境的威胁。这些管片都是在工厂里按照非常高的标准制造的，由它们组成的隧道既坚固又安全。
挖掘地底的难点在哪儿？
地铁施工最麻烦的就是地下环境，状况百出，让人措手不及。
虽然工作人员会提前做很多地质调查，但地下深处总是藏着一些未知因素。比如，突然碰到断层、裂缝，或者软土、含水层什么的，这些都会让挖掘工作变得困难。
在城市里挖隧道更是个技术活，得避开各种建筑、水电线路和交通网络。我们得在它们周围或下面施工，还不能影响它们。
地下空间那么小，通风又不好，这给设备和材料运输带来了很大麻烦。隧道衬砌的结构完整性也很重要，稍微有点偏差都可能影响地铁的安全和使用寿命。
广州地铁11号线沙河站施工区域的地面塌陷事故，就是其中比较有代表性一起，造成了3人死亡。沙河站那个地方，地面上有很多建筑、交通线路、地下管道，还有繁忙的服装批发市场，人和车都特别多。这些都让地质勘探工作变得很困难，没法详细地研究那块地方的地质情况。
加上沙河站隧道顶部那层岩石，也是风化得很厉害的砂砾岩。这种岩石有很多裂缝，有些地方还藏着溶洞。这样一来，整个围岩（也就是隧道周围的岩石）就变得很不稳定了。这些不利因素都叠加在一起，让透水坍塌的风险变得特别高，最后就导致了广州地铁11号线沙河站施工区域地面塌陷的事故。
中国地铁建设的成本到底有多少？
中国地铁建设的成本，这可真是因城而异、因线而异，地形复杂程度也影响很大，采用的技术也有讲究。
一般来说，修一公里地铁得花7亿元到15亿元不等。这里头包括了挖隧道、建车站、铺轨道、信号系统，还有各种基础设施的费用。
那修整个地铁系统到底得多少钱呢？这个也得看项目大小。
比如，一个中等规模的地铁系统，大概100公里轨道、80个车站，成本大概在700亿元到1500亿元之间，但这些都是个大概的数，具体项目还得具体看。因为通货膨胀、技术进步或者项目范围调整，这些成本也可能会有变化。
地铁是城市基础设施的重要一环，对经济、社会和环境都有好处。运营成本，中国轨道交通企业的平均花费是每公里大概1126.15万元。像北上广深这样的大城市，因为地铁系统已经运营了很长时间，现在到了大修和更新的阶段，所以它们的运营成本会更高，每公里甚至超过了1500万元。
根据一些报道和数据，中国已经开通地铁的44个城市中，真正盈利的只有5个，其余39个城市都是在亏本运营。这些成本包括了电力消耗、设备的日常维护和修理、员工们的工资，还有安全监控的费用等等。
不同城市的地铁线路长度不同、乘坐的人数也不一样、运营效率有高有低，所以运营成本也会有差别。
为什么有的城市明明亏本还要修地铁呢？原因有这么几个： 城市发展快，人口多，地铁系统能让城市更紧凑，减少大家开车的需求，缓解城市向外扩张的势头，给居民提供更实惠的出行方式。
简单来说，地铁一通，交通就方便了，大家就能享受到更好的生活，也有更多的赚钱机会。
近年来，像北京、上海、深圳、杭州和广州这些沿海城市的公共交通使用量都在涨，通勤的人多了几十万。现代化又安全，地铁系统是公共交通现代化的标志，也更安全。虽然一开始投资很大，但长期来看，地铁的好处往往超过成本。
所以还是得感谢国家和政府投资建造方便大家出行的地铁啊！
参考资料：
土木工程施工工艺：隧道及地铁工程 中国铁道出版社 2013
城市穿行着-地铁那些事 机械工业出版社 2020
