广深港高铁狮子洋隧道贯通:该技术可修通台湾海峡

狮子洋隧道贯通,工人们非常兴奋 羊城晚报记者 朱文海 摄

　　3月11日，夜晚10时11分，广州番禺东涌镇的狮子洋隧道施工工地收到地下传来的消息：“贯通了！”不久的未来，首条跨境高铁广深港高铁将以350公里的时速，由此穿江越洋，呼啸而过因狮子洋隧道施工难题，全长142公里的广深港高铁广深段通车时间一再延期，如今有望今年7月先通至深圳。

　　狮子洋隧道是广深港高铁的“瓶颈工程”，多项世界性技术难题的突破标志着高铁前进的障碍已清扫完毕，中国人再一次创造了工程奇迹！

　　“最后的拦路虎”一拖再拖

　　狮子洋隧道位于广深港高铁的东涌-虎门区间，总长为10.8公里，总投资24亿元，为双线隧道，是目前国内最长、标准最高的盾构隧道，同时也是世界行车速度最快的水底隧道。中国铁建两个下属公司接下施工任务：中铁十二局从东涌起步、中铁隧道局从虎门开挖，最终在江中对接。

　　“我们2006年就进场，在这里整整待了5年。”在东涌工地上，中铁十二局狮子洋隧道项目部常务副经理李鸿告诉本报记者。按最初计划，该隧道3年半就要打通。

　　然而，水文地质勘测人员发现，事情远比想象中复杂：狮子洋隧道是迄今中国最深的水下隧道和首条水下铁路特长盾构隧道，全段要三次穿江越洋，深埋处达62米，地质复杂多变、高水压、强透水、掘进风险大，还需面对“地中对接施工”等世界级难题，由于久攻不克，成为广深港高铁的“最后拦路虎”。隧道专家都把工程评为“不可接受风险”这是工程界术语，指“风险太大，理论上不可能完成”。

　　事实上，受狮子洋隧道施工的钳制，广深港高铁广深段四度推迟通车计划：最新消息说工程未达开通条件，通车再度推迟到7月。

　　难题一：“切肉砍骨同用一把刀”

　　1994年英吉利海峡正式通车，用海底隧道连接英伦三岛和欧洲大陆，在当时堪称工程奇迹。多年后的狮子洋隧道，所面临的难题、所调用的技术手段均远在其上。

　　譬如，修建英吉利海峡时，工程方在海上制造数个人工岛，从岛上埋入两台盾构机，分别往两边挖；挖一段距离盾构机就报废了，就地拐个弯“埋葬”在土里。而狮子洋隧道仅用两台盾构机，从两侧出发一口气打到狮子洋中心的岩层里，在江底完成对接。

　　但是，使用盾构就不得不面对首要难题：复杂地质。“不同的岩层要用不同的刀片，就像你切肉用一把刀，砍骨头要用另一把刀。但遇到复杂的情况，比如各种岩层堆在一起，你的刀片同时切肉、砍骨，就容易打坏。”李鸿说，外方技术人员原认为“200组刀够用了”，实际上每推6米换一次刀片，共用掉2000多组。

　　难题二：“太空人带压换刀”

　　刀片打坏了就要换，换刀又是个大难题。

　　原因在于盾构机在沙层、碎岩里掘进时，要承受上方的泥水压力，因此内部舱体必须用气垫加压。内部气压不够，上方会塌陷；气压太强，又会把河床顶起两者皆会导致隧道坍塌、海水下注，那将是灭顶之灾。

　　内舱加压，换刀人员就必须承受比外面更高的气压。中铁十二局的应对方法类似科幻电影桥段：换刀人员就像进入太空飞船的舱体，要经过4道门，每道门内的气压都不同，以此逐步适应高气压。舱门内都有医疗设备随时待命。

　　换刀是个体力活，控制压力则是一门“平衡的艺术”。李鸿回忆，最艰难的一段在小虎沥水道，顶部河床太薄，压力稍有不准就会导致渗水。狮子洋项目所用盾构机的直径达11米以上，要求埋深16米，专家所称的“不可接受风险”就在此。最后，中铁十二局采用精准的加压，平安掘过小虎沥。

　　难题三：盾构机地中对接

　　“对接的那一刻，我就在盾构机上。”说起这个，李鸿很自豪。3月11日夜晚，从东涌出去的盾构机，以及从虎门过来的盾构机，在狮子洋水道下的岩层相遇了。

　　传统施工方法中，对接多采用人工完成，而狮子洋隧道“一掘到底”的方式决定了不能用人工，只能两架机器直接“顶穿”岩层。施工方先根据地层稳定性、涌水量来选择对接位置，再通过底层加固止水、超前注浆加固，来确保对接安全。此外，两端通道要完美对接需要精准测量。

　　11日夜晚，李鸿在盾构机上阅读距离数据，“两台机器相距10厘米的时候，听刀盘的声音已经不一样，而且没有渣土排出来，我就知道隧道打通了！”

　　“狮子洋”是百年大计

　　“中国的地下隧道技术已经走到世界顶尖水平。”谈及狮子洋隧道，中国工程院院士、隧道专家王梦恕对羊城晚报记者说。

　　王梦恕回忆，他当初访问狮子洋项目工地时，就觉得是个了不起的工程：掘进横断面常常“上软下硬”，必须频繁更换刀片；“带压换刀”更是具有世界水准的工程创新。

　　他尤为赞赏隧道使用的管片即构成隧道外壁的金属筒。“这个隧道将来要跑高速铁路，因此对管片的使用寿命要求很高。施工方在管片里添加了钢筋混凝土结构，这是真正的百年大计。很多城市地铁的管片没有加固，过不了几年又要换。”

　　据负责隧道设计的铁道部第四勘察设计院副院长谢海林介绍，狮子洋隧道可满足“抗震、抗火、抗暴、抗洪”要求：可抗7级强震、抵御5公斤炸药、抵抗300年一遇洪水水位下，河道的冲刷变形对隧道的影响；防水采用了双道密封条，可以防渗防漏，满足100年的耐久性要求。此外，隧道内设计的19条逃生横通道，可以有效应对事故发生时人员的安全撤离。

　　“全世界来看，我们国家的隧道工程数量最多、发展速度最快、地质条件最复杂，当然工程技术也走在前列，这是世界公认的。狮子洋隧道积累的经验很宝贵，以后我们修台湾海峡隧道都可以用。”王梦恕总结道。