350公里/小时海底隧道挑战世界级技术难题

3月29日，我国第一条设计速度为350 km/h的大直径海底高铁隧道——汕头至汕头高铁汕头湾海底隧道“永平”盾构机，以2169米的设计速度开始了汕头湾的“穿越之旅”。

汕头湾海底隧道位于广东省汕头市汕头湾，是汕头至汕头高速铁路全线的控制性工程。隧道全长9191米，其中穿越汕头湾海底段2169米采用盾构法施工，盾构机刀盘开挖直径14.57米，是目前高速铁路最大直径的海底盾构隧道。

为什么要设计成海底隧道？

"这是之前的建设者们详细对比论证的结果."中铁设计集团有限公司(以下简称中铁设计集团有限公司)汕头至汕头铁路项目隧道专业负责人王旭表示，《沿海客专汕尾至延平段规划研究报告》从2016年初开始编制，2019年8月方案成熟。用了三年半的时间来比较和演示多个方案。隧道方案在避免台风威胁方面被认为是有效的，其抗震性能优于地面结构，在运营和服务期间可减少对海洋环境和航道的影响。

这条350 km/h的海底隧道将面临哪些技术挑战？

汕头湾海底隧道是国内外第一条时速350公里的单线隧道和双线海底高速铁路隧道。它的施工难度和风险控制是世界上最高的。施工过程将面临高烈度地震区穿越密集断层破碎带、海域高水压环境、海域高等级侵蚀环境、复杂工程地质条件等世界级难题。

“隧道穿越8度地震区17个断层破碎带，均具有较强的导水能力，其中8个为活动断层(国内外水下隧道中最高)。在地震和断层蠕动错动的条件下，控制和预防隧道结构开裂、错位、局部漏水、突水突泥甚至海水入侵的风险是当务之急。”王旭说。

海域的高水压和海域的高等级侵蚀环境也是建设者面临的一个难题。

“汕头湾海底隧道位于长距离高水压风险区，隧道底部最大水压可达0.97 MPa，是国内水下隧道中最高的。在承受高水压渗透的同时，必须适应规范中最高等级的氯化物侵蚀环境和盐结晶环境。两者之间的耦合效应导致海底隧道的服务环境更差。”王旭说。

地质勘察条件还表明，隧道穿越粉土和淤泥质粘土地层、粉土和花岗岩不均匀软硬地层、软硬岩石不均匀软硬地层和全断面弱风化花岗岩地层。隧道开挖无异于“先切豆腐再磨生铁，中间软硬骨，孤石分布”。

中铁十四局集团汕头海湾海底隧道项目部盾构负责人赵海涛表示，由于隧道施工环境恶劣、工程地质和水文地质条件复杂、施工风险高、穿越工期限制，汕头海湾海底隧道在不同地段采用了陆域采矿法(一级大型机械支护)、海上采矿法、盾构法、盾构空气推进法、海底扩大洞室盾构整体拆除法和切盖法六种施工方法。施工方法复杂多样，工艺衔接多变。

应对挑战的解决方案是什么？

王旭表示，针对海域高水压和高等级的海域侵蚀环境，设计方案针对地震和断层的不利影响，优化防排水理念，创新防排水技术方案，采用门槛泄压、排水等技术手段，确保隧道结构的安全和防水。可靠、可控的运营成本；通过系统的防腐方案，如提高结构抗

汕汕铁路起于广汕铁路汕尾站，止于广梅铁路汕头站。主线长162.368公里，其中桥梁35座，长113.691公里，隧道13座，长32.404公里，桥隧比为89.77%。全线共7站，计划2023年通车。