上月底正式通車的汕頭海灣隧道，猶如潛行海底的蛟龍，橫亙碧波、氣貫南北，為汕頭內海灣兩岸開辟全天候過海新通道。作為 ” 世界級超級工程 “，汕頭海灣隧道的建設與國內其他跨海隧道相比，在施工工藝、施工難度上有哪些差異呢？它的建設，對于同類型工程建設有何指導意義呢？記者專訪承建單位——中鐵隧道局集團有限公司汕頭海灣隧道項目部工程部部長張文新，一起來聽聽專家的分析。

國內首條綜合難度最大的海底隧道

海底隧道，是為了解決橫跨海峽、海灣之間的交通，在不妨礙船舶航運的條件下，建造在海底之下供人員及車輛通行的海底下的海洋建筑物。隨著我國施工技術條件的提升，大家對海底隧道已經不陌生。廈門翔安海底隧道是國內第一條海底隧道，青島膠州灣隧道是國內第二條海底隧道。這兩條海底隧道以及汕頭海灣隧道，均由中鐵隧道局承建。

張文新是汕頭海灣隧道項目部工程部部長，2016 年就來到汕頭參與項目建設，目前他仍留在汕頭，負責項目后續工作。從事隧道與地下工程建設 17 余年的他，積累了豐富的隧道施工經驗。

據張文新介紹，廈門翔安海底隧道、青島膠州灣海底隧道屬于礦山法隧道，汕頭海灣隧道是盾構法隧道，采用的工法完全不同，但難度均屬于世界級難題。

廈門翔安海底隧道全長 8.695 公里，其中海底隧道長 6.05 公里。翔安隧道不僅是我國內地第一條大斷面海底隧道，也是第一條由國內專家自行設計的海底隧道，還是世界上第一條大斷面鉆爆法施工的海底公路隧道。對當時的建設者無疑是一個巨大的考驗和挑戰。翔安隧道修建時具有三大世界性難題：為世界上覆蓋層最淺的海底隧道，最薄處僅 5.7 米；行車主洞開挖斷面面積達 170.7 平方米，在世界海底隧道建設史上尚屬首例，當時全世界已建、在建的跨海隧道有 20 多條，都是小斷面；海底隧道所處地層為軟弱圍巖、富水砂層、風化槽不良地質段規模之大，坍塌涌水風險也為世界罕見。

青島膠州灣隧道線路全長 7.797 公里，其中跨海域段長 4.095 公里，滯后廈門翔安海底隧道 1 年施工，同樣面臨的難題有：隧址區工程水文地質極其復雜，巖石多達 22 種，為火成巖多期次侵入接觸，巖體構成復雜多變。海域段穿越 14 條斷裂帶，修建時也是世界上埋深最淺的鉆爆法海底隧道之一，施工中極易發生坍方、突涌水等災害性事故。青島膠州灣隧道也是中國最早開工建設的海底隧道之一，缺乏海底隧道的設計、施工規范和建設經驗。

汕頭海灣隧道是世界首座地處 8 度地震烈度區的大直徑盾構海底隧道，也是國內首條采用超大直徑盾構穿越復雜地層、綜合難度最大的海底隧道。盾構隧道具有 ” 大、高、硬、淺、險 ” 等特點：” 大 ” 是指采用的泥水盾構機，直徑達 15.03 米， 屬于超大直徑；” 高 ” 是指隧道處于高地震烈度區，達到 8 度；” 硬 ” 是指岸上段孤石和海中基巖段，巖石的強度高；” 淺 ” 是指盾構機上方覆蓋層厚度薄，沒有達到通常要求的盾構機直徑一倍以上；” 險 ” 是指海灣隧道地質復雜，施工難度大，安全風險高，尤其是海灣隧道處于軟硬不均地層，特別是三段長達 182 米基巖突出段。

” 汕頭海灣隧道須穿越軟硬不均基巖及孤石，綜合難度當時在國內同類型項目中最高，被譽為世界級挑戰性工程。斷面越大，里面的地層種類會越多，難度也越大；隧道開挖直徑增大一米或兩米，施工難度可能是成幾何倍數增加。項目團隊通過設備、技術的大膽革新，最后直接掘進通過基巖段，開創了國內乃至世界范圍內采用盾構機直接通過基巖的先例，推動了超大直徑盾構施工技術的發展。” 張文新分析，廈門翔安海底隧道、青島膠州灣海底隧道，以及汕頭海灣隧道都是世界級挑戰工程，而就所處地質條件來說，汕頭海灣隧道是三條跨海隧道中地層最復雜、施工難度最高的。

采取最先進隔震減震技術

張文新告訴記者，雖然三條隧道屬于兩種施工類型，但在工藝工法也有相通之處。比如在超前地質預報方面，原理是相同的，只是采用的設備和方法有所不同。廈門海底隧道采用當今世界最先進的 RPD180C 多功能鉆機，從隧道掌子面進行超前探測地質情況，確保建設的每一步都心中有數。汕頭海灣隧道在盾構機上搭載了先進的 SSR 超前地質預報判別系統，并結合水面超前地質勘察綜合判定盾構機掘進前方地質情況。

汕頭海灣隧道建設的亮點之一是采用最先進的隔震減震技術。張文新表示，汕頭海灣隧道屬于特長的超大直徑盾構海底隧道，隧道位于 8 度地震區，地震工況對盾構隧道震害主要有隧道錯臺、起拱，連接螺栓被剪斷，襯砌開裂、掉落、隧道塌落等危害。

” 汕頭海灣隧道是國內首條按 9 度抗震烈度設防的隧道工程，要求成型隧道在地震荷載作用下環縫可存在一定張開量同時保證隧道防水。” 張文新介紹道，在抗震、減振技術研究上，采用 ” 連接加強、誘導變形、集中消能、低模隔振記憶恢復 ” 的總體技術對策，汕頭海灣隧道首創在地質條件變化劇烈處，如花崗巖與中粗砂、花崗巖與淤泥土交界處等設置了 12 處柔性消能管環節 – 消能減震節點（形狀記憶合金棒），采用柔性連接處理一定程度上減小完全剛接的應力集中現象。形狀記憶合金具有超彈性的性能，可恢復應變達 8%，極限應變達 17% 甚至更高。

張文新表示，汕頭海灣隧道的建設，攻克了孤石群地層掘進、高黏度軟土地層掘進、長距離淺覆土高水壓掘進、海中高強度基巖凸起、淤泥地層帶壓進倉等世界級施工難題，創建了 ” 可感、可知、可掘、可穩 ” 的高地震烈度區復雜地層大直徑盾構隧道修建關鍵技術體系。首創了高烈度地震區海底超大直徑盾構隧道地抗震建造體系，其抗震技術覆蓋了結構抗震設計理念、施工工藝、材料體系、驗收標準等全過程。建設過程中，創新和開發形成的多項前沿技術及施工經驗，對正在建設的深圳媽灣隧道及后續類似工程都具有很好的指導和借鑒意義。引用中國工程院院士周福霖院士評語：” 汕頭海灣隧道建設中形成的高烈度地震區海底超大直徑盾構隧道地抗震建造體系，對未來中國隧道建設、世界隧道建設將起到一個示范作用，對我國未來開工建設的瓊州海峽隧道、渤海海峽隧道等具有重要的指導意義。”