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探秘世界首座350公里时速海底隧道的“硬核”攻坚 汕汕高铁贯山海 穿隧蛟龙破浪来
来源:羊城晚报-PEARL| 发表时间:2025-12-17 11:04

羊城晚报记者赵映光通讯员汕宣

粤东地区市民翘首以盼的时速350公里的高铁,即将正式驶入汕头市区——12月11日,G8483次复兴号试验动车组从汕头站缓缓驶出,沿着汕汕高铁驶向汕头南站,标志着汕汕高铁汕头至汕头南段进入按图行车试验阶段,全线开通运营也进入了“倒计时”阶段。届时,汕头至广州、深圳等大湾区核心城市的通行时间将缩短至1.5至2小时。

这条连接粤东地区与粤港澳大湾区的交通动脉,因其关键控制性工程、一座穿越海底的超级工程——汕头湾海底隧道而备受瞩目。据悉,作为世界首座设计时速为350公里的单洞双线海底高铁隧道,它不仅是技术上的突破,更将成为改写粤东地区发展格局的关键一笔。

世界级挑战:

“先切豆腐后磨生铁”

据悉,汕头湾海底隧道全长9781米,横跨汕头湾主航道海域。如果要用一个比喻来形容汕头湾海底隧道的施工难度,“先切豆腐后磨生铁”再恰当不过。

中国铁路设计集团汕汕铁路EPC总承包项目部、汕头湾海底隧道专业设计负责人霍飞近日在接受记者采访时表示,该项目的设计和建设难度国内外罕见,其建设面临“三高一多一不均”的世界级挑战:高地震烈度、高水压、高等级海域侵蚀环境,穿越多达17条断层破碎带(其中8条为活动断层),以及极不均衡的地质条件。

“隧道最大埋深达98.5米,水压最大近1兆帕,水在这样的强压力下,可形成接近百米高的水柱。”霍飞介绍,这个水压值创下了国内海底隧道之最,盾构机开挖直径14.57米,也是目前开通运营海域铁路隧道最大直径。

而且,在施工过程中,盾构机还需长距离穿越软弱不均、孤石密集分布的地层,以及抗压强度接近200兆帕的极硬花岗岩,“这个硬度比我们日常使用的钢材还要大,隧道开挖无异于‘先切豆腐后磨生铁,中间软硬夹生、孤石分布’。”霍飞说。

对此,工程建设团队根据地质变化,采用了6种工法组合隧道施工:陆域矿山法、海域矿山法、明挖敞开法、明挖暗埋法、盾构掘进法、盾构空推法,并且整个工程被列为Ⅰ级极高风险隧道进行管理。

中国方案:

柔性隔震与抗腐蚀突破

面对世界级施工难题,工程建设团队交出了一份硬核技术答卷。

其中,针对高水压、高烈度地震区及活动断层密集分布的特点,项目首次提出“限排降压+隔震减震+抗错防断”综合技术方案。霍飞解释到,团队创新设计了既能抵抗海水压力,又能吸收地震能量的柔性隔震层,使隧道在地震发生时能保持稳定;研发了管片接缝处可灵活伸缩的减震接头,地震灾害发生时,它既能适应地层变形又能限制过大错动,达到“以柔克刚”的效果。

更值得一提的是,项目通过动力模拟,首次掌握了地震灾害发生时隧道周边海水的压力状态,并采取针对性方案确保隧道能抵抗住海水巨大压迫;首次实现盾构防水垫在地震及断层蠕滑作用下仍能够确保海水不渗入隧道。

而在面对海水高腐蚀性挑战时,团队通过反复调整混凝土配合比、首创冰水低温拌合工艺,研制出新型抗裂材料,在铁路领域首次破解了高强度混凝土隧道浇筑难养护、易开裂的难题。

此外,量身定制的“永平号”盾构机也成为了该工程项目的攻坚利器。这台盾构机首次采用刀间距仅90毫米的常压刀盘,并研发专用三刃刀具,配合刀具监测系统,实现精准换刀、高效破岩。盾构机刀盘配备42把滚刀共80刃,全部具备滚动检测系统,参数达世界先进水平。

项目的建设者们一举创下四项纪录:世界首座设计时速350公里单洞双线高铁海底隧道、世界已贯通最大开挖直径铁路海底隧道、国内穿越活动断层最多的海底隧道、国内开通水压最大的海底隧道。

十年磨一剑:

9781米的穿越之旅

从2016年初开始编制设计方案,到2023年3月26日“永平号”盾构机破岩而出,再到如今即将开通运营,汕头湾海底隧道的建设者们跨越近十年,完成了这场9781米的“穿越之旅”。看似弹指一挥间,事非经过不知难。

接下来,要如何确保海底隧道长期运营安全?霍飞表示,设计阶段已系统考虑抗震设防措施,并在活动断层等关键区域布设运营期健康监测系统,监测水土压力、结构应力及变形等内容。

“隧道内有完善防灾救援系统,并考虑了不同区段的通风方案,可以实现全隧道手机信号全覆盖。”针对乘客关心的穿越隧道时的乘坐体验,霍飞说道:“隧道进出口及洞内气压变化符合乘客舒适度标准。”

汕汕高铁是国家“八纵八横”高速铁路网沿海通道的重要组成部分,正线全长162公里,设7座车站。如今,随着汕头湾海底隧道贯通,汕汕高铁最后20公里“卡脖子”路段被打通,粤东地区与粤港澳大湾区的时空距离将大幅拉近,运能从目前日均24对列车提至50对以上,推动人才、产业、经济的加速流动。

更为重要的是,它将与在建的漳汕高铁衔接,在珠三角、海西、长三角之间构筑起一条新的南北向大能力客运通道。“对沿线城市融入粤港澳大湾区、连接华东具有重要战略意义。”霍飞指出,这条“穿海巨龙”不仅是中国高铁技术向海洋延伸的里程碑,更将为广东“百千万工程”实施和区域协调发展注入强劲动能。

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