“穿江越洋”是过去我们在神话里读到的，但“中铁隧道人”却把它变为现实。

——厦门翔安隧道、青岛胶州湾隧道等著名工程大大拓宽了沿海城市的发展空间。

——武汉、南京、上海等公路或地铁越江隧道，使长江天堑变通途，大大畅通了南北两岸的交通。

——广（州）深（圳）（香）港高铁快速下穿广东狮子洋，长（沙）株（洲）（湘）潭城际铁路穿越湘江构筑长株潭城市群和经济带……

“我国隧道建设正从陆地向水下与海底延伸，交通变得更加高效快捷，使我国隧道科技进入‘穿江越洋’时代，跻身国际先进行列。”著名隧道专家王梦恕院士如是评说。

以中国中铁隧道集团为代表的建筑业企业，不断进行隧道掘进技术创新发展，不断突破水下与海底隧道施工禁区，拓展着人类生产、生活的发展空间。

国家主席习近平在2014年国际工程科技大会上指出，历史证明，工程科技创新驱动着历史车轮飞速旋转，为人类文明进步提供了不竭动力源泉。

隧道科技主要分为钻爆法、盾构法和沉管法三种施工工艺。经过改革开放36年来的发展，从最初的跟进学习，到相互学习促进，到现在的创新超越，隧道科技的“中国梦”越来越清晰。

第一华章 钻爆法传统工艺焕发生机

钻爆法的早期，由人工手把钎、锤击凿孔，用火雷管逐个引爆单个药包，现在则用凿岩台车或多功能台架钻孔，应用毫秒爆破、预裂爆破及光面爆破等爆破技术。

20世纪80年代末，钻爆法成功修建大瑶山隧道，一举将我国落后于国际30年的隧道施工技术，提高到当时的国际先进水平。20多年特别是近年来，钻爆法成功运用于石太、武广、京石、合武、渝利、贵广、云桂、沪昆等高铁建设以及高速公路、水下与海底隧道新领域。“经过持续创新和发展，再加上新的设计理念，钻爆法依然生机勃勃。”中铁隧道集团公司董事长丁荣富介绍，“即使在修建施工难度最大的海底隧道，钻爆法仍具有优势和生命力！”

厦门翔安隧道是我国大陆第一条海底隧道，也是世界上断面最大的海底隧道之一，全长8.70千米，海底隧道长6.05千米，其中风化土层、透水砂层就像大片沼泽，风化深槽犹如座座陷阱，处处充满危险。中铁隧道集团开创性地运用“眼镜工法”攻克了长达1118米的全强风化软弱围岩；采用全程超前探孔探水、渗透水压力数值模拟计算、减震爆破等一系列新技术，成功破解了涌水、涌泥等世界性难题，创造了海底隧道施工的奇迹。

王梦恕院士认为，厦门翔安海底隧道对探索适合我国国情的海底隧道建造技术，缩小与世界先进水平的差距，都将起到里程碑式的作用。

2010年大年初二，胡锦涛走进翔安隧道，看望慰问施工一线的农民工，并与大家一一握手。农民工吴进超回忆：“当时简直就像做梦，总书记能来这里看望我们！”谈起这段特殊经历，吴进超至今仍激动不已。

伴随着工人们的骄傲和自豪，中铁隧道集团主持完成的《厦门翔安海底隧道建设与运营成套技术》获2012年福建省科技进步奖一等奖；由中铁隧道集团在青岛胶州湾海底隧道应用的《海底隧道钻爆法修建技术及风险控制研究》，获中国施工企业管理协会科学技术奖一等奖；由中铁隧道集团完成的《浅埋跨海越江隧道暗挖法设计施工与风险控制技术》，获2013年河南省科技进步奖一等奖。

这些奖项都不是白给的，还带来了巨大的经济和社会效益。2012年，长沙营盘路湘江隧道通车。中铁隧道集团创建发明的“水下立交”设计新理念，为解决城市交通拥堵提供了一种重要交通建设模式，不仅最大限度保护了生态环境，而且节约用地200多亩，节省成本超过1亿元。

自始至终关注湘江隧道建设的丁荣富感叹地说：“这8次穿越湘江大堤、8次穿越断层破碎带的经历，虽然让我们遭遇了很多罕见的风险。但只要城市得益、百姓方便，我们的这些付出，值了！”

第二华章 盾构科技让交通四通八达

盾构机是隧道掘进的一种专用工程机械，集光、机、电、液、传感、信息技术于一体，是现代多学科交叉融合发展的产物，具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、开挖时可控制地面沉降、减少对地面建筑物的影响和在水下开挖时不影响水面交通等特点，是目前国际上最先进的隧道施工装备。

中铁隧道集团公司总经理唐忠认为：“国际先进施工装备盾构机在我国的引入、自主研制、广泛应用和创新发展，为人类开发大江大河与海底空间提供了强大的支持。”

穿越大江大河天堑变通途

21世纪初，我国开始大规模应用盾构机施工。谈起采用盾构机下穿长江，不得不提2002年底开工的西气东输城陵矶长江隧道。这条隧道穿越区地质围岩较为破碎，透水性较强，有29条断层。专业人士都明白，盾构始发很关键。为了确保成功，攻关小组的技术人员先后对始发洞门密封装置、始发基座、推力环等8种部件进行优化设计，最终确定始发方案分12步完成。为了提高管片安装效率，技术员们聚在一起争得面红耳赤，经过反复摸索，管片安装效率提高了数倍，2004年10月顺利实现全隧贯通。

城陵矶长江隧道发挥了“探路者”作用。随后，中铁隧道集团承建川气东送安庆长江隧道。川气东送工程是国家“十一五”重大项目，是国内能源建设史上地质情况最复杂、难度最大、最具挑战性的工程。为了确保掘进精度，中铁隧道集团坚持对导向设备进行一天两循环的检测，发现问题立即停机整修。技术人员在掘进过程中采取同步注浆、调配循环泥浆、刀盘保压、壁后注浆等方法，控制地表沉降，确保了盾构机在长江流沙地层长距离掘进。2008年11月，安庆长江隧道历时20个月竣工，并获2012 2013年度“国家优质工程奖”金奖。

上世纪初，孙中山先生《实业计划》首次提出修建武汉长江隧道。该隧道连接武昌和汉口两个中心。由于长江武汉段江底地质条件复杂，每一个施工阶段，几乎都伴随着世界级技术难题的攻关。唐忠介绍，运用于该工程建设的“高压进舱”是水下盾构施工面临的重要难题。当盾构刀盘磨损或前方遇到障碍物时，需要技术人员进入盾构机前面的高压机舱里了解情况。潜水员一般能承受3公斤的压力，而武汉江底需要承受4.5公斤压力。他们反复试验，大胆探索，成功解决了这一难题。

2008年12月底，被誉为“万里长江第一隧”的武汉长江隧道通车试运营，7分钟可穿越长江，使长江天堑变通途，大大缓解了汉口与武昌中心区的客运交通压力。一位业内人士说，这项工程获“詹天佑大奖”，我们知道后一点都不奇怪。而在工程中运用的《复合式泥水盾构穿越长江水下软硬不均地层隧道修建技术研究》通过河南省科技厅鉴定，达到国际先进水平。“急转弯”是水下隧道施工面临的重要难题。在武汉地铁二号线越江隧道施工中，盾构机小弯道施工极易造成盾构卡壳、管片破损甚至漏水等现象。科研人员让“盾头”和“盾尾”分离，通过精确计算，减小推力，严控掘进速度，最终取得成功。2012年底，武汉地铁2号线过江隧道正式通车，开创了中国首次在长江上游砂层建地铁连通道的新纪录。

建设中的武汉地铁4号线过江隧道，江底掘进时刀盘突然遭遇到卵石较多的全断面的圆砾土层。施工人员开创性地采用盾构仓内减压的办法，让刀盘前方的地质变得松软，以利于盾构继续向前推进。“这就像在刀尖上跳舞，必须把握好分寸和火候，过了就可能造成隧道漏水甚至坍塌的严重后果。”

武汉地铁2号线越江盾构施工24个月，4号线只用了16个月，每环管片安装时间从原来的1小时提高到现在的十几分钟，实现了安全、高效江底掘进。专家认为，中国越江隧道开掘技术正在大步迈向成熟。

南水北调中线被称为人类历史上穿越大江大河的宏大水利工程。2014年2月，“咽喉”工程穿黄隧洞开始充水试验。穿黄隧洞长4.25千米，是南水北调工程中投资较大、施工难度最高、立交规模最大的控制工期建筑物。中铁隧道集团攻克了诸多盾构施工难题。2013年11月30日，穿黄隧洞进出口建筑物施工完成，主体工程全面完工。

铁路水下隧道穿江越洋

盾构机还成功用于铁路水下隧道。夺得国际项目管理大奖银奖的广（州）深（圳）（香）港高铁狮子洋隧道就是典型代表。该隧道是当时中国最深的水下隧道和首条水下铁路特长盾构隧道，三次穿江越洋，深埋处达62米，无论长度、直径还是时速目标值均可以与英法海峡隧道、东京湾海底隧道相较量。

科研人员对子系统进行改进，故障率显著降低，逐一攻克了600米江底裂隙发育段等12项重大危险源，逐步探索出一套高速铁路特长水下高风险隧道盾构施工及对接技术。2011年12月26日，广深段正式开通，广州南站到深圳北站只需35分钟。专家评价，这个项目，不仅为我国海底隧道建设提供了具体参数和借鉴，还标志着中国施工项目管理逐步与国际标准接轨，从而向具有卓越管理水平的国际项目管理标准迈进。该项目获2013年度河南省科技进步奖一等奖。

长（沙）株（洲）（湘）潭城际铁路2013年11月成功穿越湘江。目前国内盾构过江主要采用泥水盾构，而中铁隧道集团针对湘江复杂的地质特点，率先选择9.34米大直径土压平衡盾构机。为了顺利通过江底170米的砾岩与板岩不整合接触带，施工人员根据地质裂隙发育丰富、地层透水性强、渣土容易裹住刀具影响正常转动的特点，严格控制刀具密封性、严格配件质量装配工艺关，尽量避免江底换刀。建设者严密动态监控地质情况，全土压模式掘进，采用合理的掘进参数实现刀具的最优化管理，有效控制了地表沉降，成功穿越居民区、商业区、湘江大堤、江底、银盆岭大桥等施工风险点。

海底隧道构建能源通道

提起采用盾构技术修建海底隧道，不得不提我国第一座采用盾构法施工的海底隧道——深圳前湾综合过海管廊工程。该工程是深圳市“十五”规划重大建设项目——深圳前湾友联船厂修船基地的重要配套工程之一。

中铁隧道建设者逐步熟练掌握了盾构掘进最优的施工参数、沉降控制措施及泥水盾构过海技术，实现了在海底淤泥层的快速掘进，还实现了盾构机拆卸、组装自主化。2006年10月16日工程胜利贯通，标志着我国成功掌握海底隧道修建技术。

随后，中铁隧道集团承建世界单机容量最大的台山核电站1、2号机组取水隧洞工程，成功采用海底爆破方式消除基岩突起和孤石群，获得国家级工法，施工进度提高了3倍多，为今后穿越江河湖海积累了宝贵经验。

专家认为，盾构掘进面失稳、关键部件失效、掘进方向失准，是三大国际公认的世界难题。中铁隧道集团不但成功攻克了这三大难题，而且成为规则的制订者，其主编完成的《盾构法隧道施工与验收规范》等规范已成为国家标准。

第三华章 沉管技术创新开创多项第一

沉管法是国内外成熟的工法，目前我国在建或已建成的沉管法隧道共11个，中铁隧道集团设计施工的项目占半壁江山。

中铁隧道集团公司党委书记于保林介绍，该集团沉管技术运用方面始于宁波甬江隧道，建成了广州仑头—生物岛、生物岛—大学城、浙江舟山沈家门港海底隧道等水下沉管隧道，逐步掌握了沉管隧道的设计和施工技术。

仑头—生物岛、生物岛—大学城隧道作为广州市南拓战略的重要节点，起着关键的中轴枢纽作用。生物岛—大学城隧道全长为1339米，在国内首次采用岸边水下最终接头、护岸结构采用空间立体锚索支护体系、在国内首次采用水下不扩散混凝土实现二次围堰浇筑等，多项成果达到了国内先进水平。

中铁隧道集团在世界上首次采用移动干坞法预制沉管隧道，成功解决了城市建设沉管法隧道场地限制、航道限制以及坞址选择困难等问题，填补了沉管隧道建设的一项空白。在工程二期，他们在国内首次采用水下不扩散混凝土施工二次围堰，该项工艺已获国家专利局授权。2010年8月31日，广州市仑头—生物岛、生物岛—大学城两座水下沉管隧道正式建成通车。

舟山市普陀区沈家门港海底隧道工程，是我国内地第一次真正意义上在海底修建的沉管隧道，沉管段218米，隧道合计建筑长度393.9米。由于沈家门渔港内潮流急、落差大，可施工时间很短，一个月中只有三四天可供沉管浮运、沉放、对接施工。所以，建设者一直在等待最佳“时机”。

2012年12月10日，第三根74米的沉管完成沉放与对接，这也标志着海底隧道完成了全部沉管安放与对接。经过两年两个月紧张施工，沈家门港海底隧道沉管通道实现贯通。该集团完成的《复杂工况条件下海底沉埋隧道综合修建技术》通过河南省科技厅鉴定，达到国际先进水平。

目前中铁隧道集团正在采用沉管法承建国内内河规模最大、长度最长的城市道路沉管隧道南昌红谷隧道。据了解，中铁隧道集团参与主编的《内河沉管法隧道设计、施工及验收规范》正式颁布，被批准为天津市地方工程建设标准，自2013年11月1日起在天津市实施，填补了国内该工程领域标准的空白，为今后类似工程项目建设提供了依据。

第四华章 水下与海底隧道发展方兴未艾

长江作为母亲河，已建和在建的大桥有50余座，对解决长江两岸的交通运输发挥了巨大作用，但同时制约了水上运输，造成了水资源浪费。因此，专家们疾呼：长江是我国最重要的黄金水道，今后要慎建桥梁，多采用过江隧道方案！而且沿江沿海城市空间有限，但隧道出入口占地少、不扰民，优势很大。因此，向地下和水下空间开发将是必然趋势。

当前，我国已成为世界隧道大国。随着经济和社会的飞速发展，我国海洋战略的地位和作用越来越重要、越来越明显。岛与岛之间、岛与大陆之间、海峡之间的海底隧道连接将更加频繁。例如研究论证中的琼州海峡隧道、渤海海峡和台湾海峡，属于世界级工程，关系到物资运输储备、国家发展战略和领土安全，适合采用超级盾构、TBM与钻爆法联合施工。施工智能化、信息化和机械化技术，都需要继续加快发展和提高。专家认为，江河海洋地下工程空间开发具有广阔的发展前景，已成为建筑业新的发展亮点。“平步跨高山，谈笑越江海。”中铁隧道集团公司总工程师洪开荣认为，“数百年来遇水架桥的思维正在被打破，从大江大河甚至海底下面穿越已不再是梦想。”

目前，中铁隧道集团拥有盾构机60余台，多次成功穿越长江、黄河、珠江等大江大河，攻克了海底花岗岩极度软弱不均地层、高水压进仓作业、长距离掘进对接等世界级难题，不断刷新国内甚至世界纪录。他们不但总结出适宜水下大直径盾构施工计算模型，前瞻性地进行盾构前沿科技研究，而且引领我国隧道施工进入穿江越洋时代，走在了国际盾构科技及产业化前沿。“人在地上走，车在地下行。江河湖海任我游，岛峡相连新大陆。这是中隧隧道集团的梦想，也是隧道科技未来使命之所在。”洪开荣自豪地说。 □本报通讯员 靳玉东 段宏杰

媒体链接：

中国建设报：http://www.chinajsb.cn/bz/content/2014-08/28/content_138163.htm