对兴建渤海海峡跨海通道有关问题的思考

孙 钧

(同济大学， 上海 200092)

0 前言

渤海海峡跨海通道研究的主要设想是利用渤海海峡的有利地理条件，从山东蓬莱经长岛至大连旅顺，建设公路和铁路相结合的跨越渤海的直达快捷通道，将有缺口的“C”形交通变成四通八达的“D”形交通，进而形成纵贯我国南北的东部铁路、公路交通大动脉[1-2]。

渤海海峡跨海通道拟议中的建设问题，经过多方努力，现已完成该通道方案的战略性规划研究报告并正上报审批。对此类国内外业界瞩目、广泛关注的世纪性宏伟工程再多作些进一步的深化研商，以谋求各项技术关键决策能集思广益，求得诸疑难问题的逐一优化解决，就目前言是十分必要的。

以下对几点有关问题略述自己不成熟的思考和浅见，借以抛砖引玉，供业界同仁请教、指正。

1 在建设渤海海峡跨海通道的必要性方面，对一些疑议问题的商榷

1.1 我国长城关内外交通运输量增长的需求，是渤海海峡跨海通道建设位列首位的决定性因素

据有关的可信资料，从下列几项有关交通运量的历时增长数据(见表1)， 可以说明问题。

表1近年来环渤海湾区域交通运量发展统计

Table 1 Statistics on development of traffic volume around Bohai Bay Region in recent years

栏次交通运量 运量年铁路客运总量/万人次年铁路货运总量/万t 12017年实际已达到的运量8 0007 000 22017年实际可提供的运量12 00010 000 3预测8～10年后所需求的运量15 0008 000 4 2018年京沈高铁投运后,实际可提供的运量23 00014 000 5 环渤海湾城市群建设增长后(5～8年内),将可提供的运量30 00016 000

注： 对比第1栏与第3栏，因产业升级和今后管道运输的发展，日后货运量增长将趋稳。

从表1的数据可见： 就当前1～3年内，实际上关内外交通联系靠已有的铁路运能似尚能满足需求；但对比第4栏与第5栏，在5～7年以后，由于环渤海湾城市群建设及其产业的蓬勃发展，以2018年现有铁路运能看，将感“捉襟见肘”。如仍然采用为增加运能而另外再在旧线上增加列车(现有旧线，特别是津浦段的运能当前已呈饱和)，似已无多大余地，且运输线路绕行过长，运行时间上也不划算，届时兴建渤海海峡跨海通道将势在必行(更应注意跨海通道工程量巨大，其施工需要很长的时间)。需要指出的是，渤海海峡跨海通道即使于现在开建，也最早会在21世纪30年代中叶才能竣工通车、投入运营，而并不是“今天动、明天用” 。

正如上述，此处容易忽视的一个大问题是： 兴建这类特大型海上/海底工程(无论是修桥，还是建隧)，是需要相当的施工工期的。以建隧为例，暂按隧道全长约125 km计，工期历时将在15～20年，甚或更长。这样，假设计划于2020年启动开建，最早也将于2035年才能竣工通车。故此，上面说的从现在起之后的5～8年，隧道还正在加紧施工中，远未能投入使用而产生效益；而到2035年通车后，那时国家经济发展的需要恐已早感工程施工进度远远跟不上了，是一种即使现在开始修建就已感太晚的形势了！

1.2 交通运输便捷性方面

现在铁路运行从大连经山海关入关，绕行京津唐经济开发区，再经过济南一线到达烟台，兜了一个大圈子。如乘坐直达高铁，经天津中转，约耗时10 h。普通快车和货车其速度就更慢，耗时也将更长。乘飞机，“烟—大”直飞仅45 min，但其运量过小。渤海口有直达轮渡，但也需6～7 h。在“时间就是金钱”，人们工作生活和货物运输节奏普遍都要求快捷的现代社会，如何做到交通便捷、顺畅、舒适，应是旅程的首选。

渤海海峡跨海通道长约125 km(比绕行减少了约1 500 km的距离[2])，连带两岸接线，据有关研究资料显示，全程约需45 min(列车洞内运行时速受隧道密闭空间内列车运行前方和侧面风压增高的约束，拟暂设定为250 km/h)。据了解英法海峡隧道全长约51 km，隧内安全行车平均车速仅设定为130 km/h。这是因为： 隧道内为密闭空间，车速如果过高，将导致车头迎面和侧面的风压骤然猛增，其风头压力足以使列车车窗玻璃粉碎；同时，风压高还将导致洞内列车运行噪音呈高次方的比例加剧，会使乘客不能忍受。

英法海峡隧道因研究洞内通风问题十分精细透彻，当年被国外业界誉为“air dynamics tunnel”，它设定的上述标准是有相当的理论和实验依据的。当然，此处渤海海峡跨海通道如能采用多种合理的洞内宣泄风压措施，诸如隧道上方顶板增设排风通道、侧面双洞间多设横向水平联络通道等进行泄风降压，以大力降低气流风压，则有望将洞内车速提高至180～200 km/h，甚或以上。估计计入列车启动时增速、到达前减速折算，当需要40～50 min可跑完全程。较之上述的由陆上绕行，加快了多倍。

1.3 通道建成后的区域受益方面

“不同意现在就建”的一位专家的反对意见是：“如果今天的大连能达到上海的经济发展水平，而烟台现又已具备深圳那样的创新科技局面，当然赞成现在就建；否则，可以暂缓”。他把这条通道的作用局限地看作为只是大连和烟台这2座城市间局部地域的交通联络问题，忘了工程施工决不会一蹴而就，即使现在开建，也还得待10多年后才能通车起作用。到那时，我国东北、华北地区的经济发展又该是什么局面了？上述看法笔者不敢苟同。

“烟—大”跨海通道是我国沿海交通发展规划中沿海“同三国道”(黑龙江省同江市—海南省三亚市)的重要组成部分。现在杭州湾大桥已通车多年，琼州海峡火车客货轮渡也早已开通使用。所以，建设渤海海峡跨海通道，它日后的服务面以及将为此受益的区域范围，可说是因通畅了南北交通联系而带动北达京津唐、大连、沈阳、长春、哈尔滨等诸大城市及所属省、市的广大地域，向南又将惠及济南、烟台、青岛、徐州、连云港、合肥、南京，甚至苏锡常、上海、杭州等长三角发达地区，而其间接受益面恐更将影响我国东部整片锦绣大地。所以，不能只看到烟台、大连两地，而应着眼我国整个南北和关内、关外的大片中华沃土，更又辐射全国的经济、产业发展，都将为之受益和得到促进，产生巨大的正能量。渤海海峡跨海通道建设的重大意义非同一般！

正如今天的港珠澳大桥一样，这座大桥将是我国发展南方的粤港澳大湾区宏伟计划的核心纽带。渤海海峡跨海通道建成后，将对环渤海湾南北沿海岸区广大地域技术创新和经济发展产生促进甚至腾飞作用，将有望媲美京津唐、长三角、珠三角和上面说的粤港澳大湾区。当前的说法是，增加区域间的相互融合将促进更大地域范围的经济增长，而交通运输的发展，正是“要想富、先铺路”，有一种必然的可喜前景。

1.4 关于兴建渤海海峡跨海通道的时机

国外工程界很早前就有如下说法，甚至已是一种不成文的默契。是说：“一项工程建设，如果从各种需求上做测算，要等到工程建成的8～10年后才能达到所需求的各项经济、社会效益指标时，则一般认为目前可以缓建；如果现在或建成后的3～5年以内其需求指标就要达到和实现，则应该马上就开建(特大型工程还要着重关注工期，即需要的施工时间)；而如果测算在建成后的6～7年内可实现需求指标，则需审时度势，看当时、当地实际情况和主客观条件，经妥慎研究后再作出现在修建与否的抉择”。笔者非常同意以上论点。

此处的渤海海峡跨海通道，无论是修桥还是建隧，因工程规模十分宏大，技术又非常复杂，还可能在施工期间遇到各种不可预测的突发性和随机性风险(如：工期预测不准、地震灾害、作业面严重突涌水、出现未预勘到的其他重大地质灾变事故、施工期间爆发战争，等等)，笔者预估的施工工期(包括区域海床地形地貌、地震地质和海床水文详勘工作，恐需耗时3～5年)为18～20年。如果设定2020年正式兴工，通车时间最早也已经是2038—2040年了。那时国内经济形势的持续发展将会达到什么程度？笔者认为，只要国家经济形势许可，条件基本具备，就应抓紧进行各项前期工作，促使工程早日开工建设。

1.5 关于沿渤海湾海边陆域另外新建沿海快速国道/高铁的建议

近日，在网上读到了另一种见解。认为海上建隧投资过高(粗估约3 000亿元，恐将超出该预算)，而施工、运营的风险又大，建设工期过长(需18～20年)，反不如绕行整个渤海湾在其西侧的沿海另外新建一条高铁、国道来代替。它竣工历时快，陆上施工和运营都有成熟经验，而资金投入将会少得多，约为海上建隧的1/3不到。但笔者对此只能指出： 此念差矣。

沿海陆域高铁不能单纯为求近而就紧贴海边修筑，不能只顾及始发和终点城市的快速联络，还应主要考虑沿线要求通过环渤海湾诸大经济开发区而必需要停靠的各大城市，如沈阳、锦州、秦皇岛、唐山、天津、沧州、德州、济南、淄博、潍坊等，最终到达烟台，通过付出巨额的交通投资带动并换取对这些周边沿线城市和相邻地域产业、经济发展的推动和促进作用。这样，不就是拟新建的铁路线与现在已有的津浦、京烟高铁走向完全一致了？

已如上述，现在的津浦一线运能早已呈饱和态势，也决不会沿老路另再平行加修。因为，如果那样，征购亿万亩农田和城市周边的土地费，加之沿线居民动拆迁的间接花费，恐较现在拟议的兴建渤海海峡跨海通道高出数倍的投资；更且，在陆地绕行的时间上与此处兴建海上通道也绝非一个层次可比。

笔者认为现在就亟需在国家层面建立工程各项前期工作的协调机制，在国家审批通过后，积极开展“预可”、“工可”研究，并视条件和可能，抓紧进行有关海床地形、水文、工程地质与地震地质以及海床水文等方面的各种详勘工作；工程投融资方式(新的PPP模式在此处当也有可喜的生命力吧？)和社会效益与经济效益评估分析等各项工作也都亟待抓紧开展。时不我待，事不宜迟！

1.6 施工风险问题

施工风险方面的前期研究工作中，现已见发表有多篇相关文献，提及的各种主要施工和运营风险分别都达10多种，并采用各种方法进行了相应的风险评估，这些都很好。有必要去做详细的研究分析，并似宜将重点放在风险对策预案和与之相对应的采用各种设定的工程整治措施方面。

工程“风险”与“危险”不同，只要预先测算或估计到，并做到预判准确及对其严重程度先有一定有据的预判，则绝大多数工程风险都是可以规避的、可控的，也是有办法求得解决的。其要点还是早年毛主席对北京修建地铁时曾说过的：“精心设计、精心施工”。我看这话现在还很管用。

20年前，还不敢说定下面的一段话，可现在不同了，大工程干得多了，心中有底气了。笔者这里大胆断言：“土木工程，当然也包括海底建隧，诸凡施工中可能出现的困难、问题和风险，只要事先能够觉察得到(而不是“突然袭击”，来个措手不及)，现在国内工程业界都有了各种各样克敌制胜的应对手段和经验，也都有足够的办法和措施来应对，但得要增加投入、花时间来解决各类不同的风险问题，所有这些自然都是十分必须做的”。

在各种各样的隧道施工风险中，笔者认为最为要害的，可能是： 由于海床水情和地质上的漏勘和误勘，以及施工中的超前地质预报工作有严重失误所导致的重大技术风险。

此处再对渤海湾区域的主要地质缺陷和可能导致的地质灾害及其工程整治对策问题简述如下。

仅从已见刊的少数报道来看，渤海海峡灾害地质相对发育，其类型多种多样，这是必须着重关注且采用应对措施必须得当的最大的长期持续风险；而海床下浅层沼气异常发育，潜在的岩浆活动等也不容忽视。

利用穿过渤海海峡的多条单道和多道地震剖面，详细弄清楚该湾区的新构造运动特征，显得十分必要。在渤海海峡活动断裂发育方面，以NW和NE向为主；浅层气发育，与蓬莱油田具有较好的对应关系，显示其为深层来源，而新构造期岩浆活动与区域活动断裂也具有较好的对应性。故而，渤海海峡跨海通道的建设在地质问题处理上难度巨大，后续应进行严格、详尽的风险评估，并采取有效的安全避险、减险措施。限于现有基础资料匮乏，只能先说到这里。

2 渤海海峡跨海通道选用建隧方案的优势及对几个关键技术问题的浅识

渤海海峡跨海通道中“蓬莱—长岛”一线(只占工程全长的一小部分)的南边一小段，由于有长山列岛的众多小岛群(庙岛群岛，到北隍城岛止)为过渡，且水深较浅，如果建长桥跨越，其桥基工程量相对会小得多，似可进行桥、隧不同建设方案的比选(相信可能已经做过一些了)；而再向北的一大段主体海域，因水深加大(最深达40 m以上)，又没有沿程小岛作过渡，可行的方案当首选海底高速铁路隧道。至于修建悬浮式水中桥(floating immersed bridge)(或称悬浮式海底隧道(floating tunnel))，还只是一种可供设想的比选。由于国内外均尚未有过类似实践，如立即在如此宏伟的深水长大海上工程中贸然采用，则可能因其施工和运营的风险程度都过高而难以被审议通过。

2.1 选择建隧的技术优势

海面台风和浓雾、地震频发等恶劣气象、地震地质条件，对建桥而言都将是严重的制约因素。而与桥梁方案相比，选择建隧的技术优势主要有： 1)能够全天候通行。隧道过海对风、雨、雾、震都基本无阻，对海工、港口(港区发展尚未有定论)和航运方面也没有不可克服的大的障碍和不利影响。而在海上高60 m(通航净空要求)以上的桥上行车，将偶有遇到一定的翻车风险(尽管桥侧设置了人工风障)，甚至因受恶劣天气的制约而封桥。 2)隧道深埋于地下，即使在大地震情况下，除了洞口重点部位设计时需要作抗震加固外，其主体隧洞的抗震性能优良，在地层岩盘的围护下因遭受震害而被破坏的概率比地上建(构)筑物和大桥等相对都要低得多。3)相对于大桥跨径>1 000 m 的桥梁主跨而言，与岩盘稳固、节理裂隙不发育且渗水量不大的隧洞围岩相比，在工程造价方面，采用钻爆法开挖隧道的资金投入将比特大主跨桥梁的费用低(以青岛湾口海底隧道建成后与若建桥的相互财务决算作比较，可作为实例说明)。但对小跨引桥而言，则一般的大桥引桥造价都比水下隧道造价为廉。此处，由于大部分海域水深达30～40 m，水下桩基工程量太大，对建桥来说还有相当的技术难度，更而会产生不易克服的困难。

一般还认为，海床下隧道位置隐蔽，利于战时防护，被破坏的概率较小。对此，现国内地下和水下工程业界的共识是： 这种看法是不正确和不全面的。由于当今的卫星探测能力非凡提高；激光制导导弹和飞机投弹的命中率都在5 m以内，弹体爆炸后产生巨大冲击波导致的破坏力极大，即使不直接命中，也会引起海水和泥砂大量涌入受裂损的隧道内，其后果定然是水下隧道要遭受严重损毁而修复又十分困难，较之桥梁战时受损(较易修复)实在是有过之而无不及。故此，该论点不是建隧的优点，反而成为了难以克服的劣势！

2.2 建隧方案中若干有疑议的观点和对此不成熟的浅识

限于篇幅，本节在文字上拟不再作展开。

1)一种说法是，因为隧道两岸接线仍然会受恶劣、灾害气候的影响而在灾害时关闭交通，即使建成了隧道也无法实现全天候通行，不还是“白搭”。(？)

2)特长大隧道的运营通风和防灾问题突出，将制约建隧方案的日后实施。(？)

3)隧道施工费用比桥梁高得多，而除了造价外，其运营和维养、管理费用也都高于桥梁，从工程全寿命的经济效益分析，有感不划算。(？)

4) 隧道内行车速度受一定制约，不如在桥梁上行车顺畅、快捷(？)，而建桥还可用公路、铁路共建运行。

5)因地质条件制约，矿山法建隧(含TBM掘进)需要的埋深大，使隧道出入口将远离海边岸线；而沿海边岸上一般因城市交通发达、市内道路网密集，与隧道呈正交的岸线相平行，各条道路车辆与隧道间用匝道衔接时，进出需绕行而耗时。(？)

6)海底建隧存在的许多不良地质缺陷而引起的工程病害(如： 遇节理密集带和胶结性差的断层破碎带、松散破碎大挤压型变形带等，更且有潜在的活动断裂等)一时较难以得到较好的治理。

以上的1)—5)打了“ ？”，笔者认为都是在相当程度上不难克服和改善的；只有6)才具有实实在在的难度，它是选用水下隧道存在的主要问题和风险，需要妥慎对待，进一步完善对它的应对措施。

3 渤海海峡跨海通道施工方案与工期估计

3.1 隧道硬岩掘进机(TBM)与钻爆法相配合

特长岩石隧道的开挖施工，应以采用隧道硬岩掘进机(TBM)为主；但因钻爆法开挖的机动性好及其适应面广的特点，拟建议此处以钻爆法为掘进机开挖的辅佐和配合，作为正、副两手考虑，可能是合适的。此处，在上、下行主隧道之间，与之相平行地增设辅助性的服务隧道，除地质勘探有用外，做到增加作业面而“长洞短打”，也将是十分必要的。

3.2 加建中间服务隧道

中间服务隧道(约φ5.5 m，见图1)的必要性及其主要功能，可归结为7个方面： 1)以服务隧道先行开凿，作为施工先导，再利用它从其横向两侧施打平洞，使主隧道能增加开挖作业面，做到“长洞短打”，从而可大大加快主洞施工进度； 2)服务隧道可起到先导的超前探洞作用，以填补原先海上地质勘探和海床地下水文勘测资料的不足，并就近用于施工期对主洞地质、水文超前预报和探水险情预警； 3)服务隧道在施工阶段和日后运营期间，都可用作主隧洞的进风或排风通道，以大大减少(对此处铁路隧道而言，甚或可以免除不用海上通风竖井)沿程布设通风竖井的数量(在通航海域，伸出海面的庞大竖井除作为夜间航标外，会增添诸多不利因素)，还可兼作火灾工况下的排烟道(否则，主洞上方一般需吊设专用烟道板，从而增大隧道断面尺寸)； 4)服务隧道在主洞施工期间，还可作为工程机具和施工器材等进洞时的运输通道； 5)火灾工况下，服务隧道可作为消防、救援通道，救护车和消防车可通过服务隧道直达火灾现场，就近施救； 6)在服务隧道内的一侧，可安装过海隧道的各种管线设施，但对电缆等过海，要加设妥善的防护措施； 7)服务隧道居上、下行主隧道的中间偏下位置，以便于主洞中清洗污水的排放，在服务隧道最低位置处设置地下泵站，像此处约125 km的特长隧道，将沿隧道全长由下至上直至近洞口以内，设置不少于12～15座的接力式地下泵站。

图1 中间服务隧道(单位： m)

Fig. 1 Service tunnel located between main tunnel tubes (unit: m)

3.3 隧道越海施工方案

跨海隧道横断面布置可有以下几种不同方案，如表2所示。施工中可考虑选用国外现成的(可以现购)几种TBM机械设备[3]，如图2所示。此处如感尺寸不符合要求，则另需量身定制。当然，如能采用国产掘进机(如“彩云号”大型TBM,盘径9.03 m，整机全长230 m，质量约1 900 t，2017年8月在昆明中铁电建总装车间下线，现正用于云南大瑞铁路高黎贡山隧道掘进施工)，则尤为期待！

表2 渤海海峡跨海通道横断面布置的不同方案

此处，主要由工程建成后8～10年内交通运量增长(日后要对长远期的运量发展另有预测)的初步估计，并暂定选用表2中的方案2(高铁，单线、双洞)为依据，以进行后续粗估的方案实施，及作为其工期估计的依据。

以下将对隧道工程施工工序和所需工期粗略地作一些预估测算。此处暂按表2中的方案2(即高铁，单线、双洞，主洞φ8.0 m，服务隧道φ5.5 m)考虑。

主隧大洞TBM先通过小直径服务隧道进洞的技术关键在于： 需专门对所用多台TBM作定制设计加工，将主洞TBM的大刀盘、中间核心块主轴承和掘进机作业舱，先拆卸、支解成一分为四；拖车部分也拆零后先拖进服务隧道小洞，在其横向一侧的平洞口处打曲线转弯，将弯口做成放大尺寸的弧形空间；另外，在主洞作业面后方约180 m空间处要作拓宽、拓高处理，以便有足够空间和洞内组装场地，再用机械手将大直径(φ8.0 m)TBM重新组装成整体。平洞转弯处和作业面后方180 m地段，均先用钻爆法开挖成约φ10 m 的大洞，即比主洞直径再加大约2 m 。

(c)海瑞克TBM(φ9.45 m)，全长140 m

3.4 跨海隧道施工方案的实施

按表2中的方案2，将上述跨海隧道的施工方案再分别以以下 2种子方案作比选后择优实施。

3.4.1 第1子方案

中间服务隧道先行，用作施工期的辅助通道(φ5.5 m)。主洞大口径TBM(φ8 m)的主体和后面拖车部分均需先拆卸成块(中央的4 m 核心主轴承块是个整体，不能拆解)，以便从服务隧道和平洞中进入主隧道内，之后在主洞内组装成一体，以便开挖掘进。

在主隧道起始段(平洞进主洞的两侧各长约180 m范围)，先用钻爆法成洞，其长度应大于TBM全长再加约20 m，毛洞高、宽均扩挖约2 m ，以便TBM及其后配套拖车均能先在洞内重新组装，然后再开挖掘进。

3.4.2 第2子方案(备选)

主洞起始段(约180 m)先用φ5.5 m的小型TBM开挖(但在经横洞时，仍需拆卸，待进入主隧道后再在洞内重新组装)；主洞先形成φ5.5 m的小洞为先导，随后再用钻爆法扩挖成型，以容得φ8 m TBM 掘进。当然，也可以改用先将横洞扩挖成弧形大空间，使φ5.5 m 的TBM在打弯进主洞时不需要先拆解。这样可能更好。

上述2个子方案多年前在终南山秦岭铁路、公路隧道已成功采用过。利用此复线铁路作为服务隧道，在其一侧沿该隧道纵长加打了8 条施工平洞，为侧翼后续施工的高速公路西安终南山秦岭隧道(长约18 km)增设了16个作业面，所谓“长洞短打”，从而大大缩短了后者的工期。 当时铁路和公路双方的成功合作，曾传为佳话。

从后面所述的隧洞工期进度分析情况看，此处先设定暂按第 1 子方案实施。

在深海岩盘内掘进开挖的特长大过海隧道，其暗挖段可能长达约125 km，然后再连上两岸地面接线。由于海床地质情况目前尚不明确，隧道埋深和纵剖面线形走向、各节段纵坡和坡长等均不可能准确知晓，故影响隧道暗挖段的线形和长度。目前因资料匮缺，也不能在此有据确定。

3.5 对工期的粗略估计

3.5.1 极粗略的“完全成洞”综合定额

这里说的“完全成洞”，不只是仅完成毛峒开凿(土石方作业)和构筑好隧道衬砌，还包含： 多台TBM的洞内拆零和重新组拼，专业所用各类洞室的开凿及室内技术设施、设备安装就位，隧道通风、供电、照明、给排水、高铁列车接触网架设、无碴道床、铺轨和洞内装修等等必要的所有作业。因此，其“完全成洞”的综合定额取值只能是十分粗略的。

汇集完成以上一整套工种的综合定额指标，国内外业界现在都还没有过。此处，只是笔者近年来从他人(现在都已是国内隧道界有相当声望和实践经验的专家了)那里调研、咨询和学习中得到的。这当然只能是极其粗略的，待将来施工组织设计出来，定将有大幅度的细化和修正。

3.5.2 就上述的具体情况而言，似应有以下4点需着重考虑

1)利用建设筹划阶段(有关方曾说需3～5年，含工程地质、海床水文各项海上详勘工作)，同时，此处按将“服务隧道”用作为围岩地质、水文探洞申报提前作业的名义，则在规划阶段即可同步进行服务隧道的开挖和支护，工期安排也在工程筹划阶段就先行同时进行；主洞进洞则定然要在初步设计完成之后再开展施工招投标工作。

2)利用服务隧道从其两侧横向开凿施工平洞，现设定主隧洞可分成5个区段作“长洞短打”，则125 km/5=25 km/区段，先后进行流水、平行作业。此处跨海通道全长暂按125 km计，全长均按建隧方案考虑，作以下施工工期预测。

3)服务隧道只能南、北向单头掘进(只有到了中央最后一个区段，才为双头对打)，φ5.5 m，按以上“完全成洞”设定的综合定额平均 330 m/月成洞估算，其年掘进成洞为330 m×12月≈4 km /年。这样，服务隧道1个区段25 km要耗时6年3个月打通并成洞(这里也是指上述的“完全成洞”)。据悉，近日云南高黎贡山隧道采用国产“彩云号”TBM(φ9.03 m)掘进，最高日掘进32.14 m，远高于国外名牌，令国人振奋！

4)左、右2条主隧洞按分割成5个区段，共设4条横洞，整条双线隧洞共10个掘进作业面，按双头对打，因为是大尺寸隧洞(φ8.0 m)，其石方量将是服务隧道的1倍多，单头进度暂按φ5.5 m折半计算，即进尺减缓为按单头165 m/月(日平均进尺约5.5 m)，双头对打后，2头×165 m/月×12月≈4 km/年。这样，1条主隧道分段25 km“完全成洞”也需耗时6年3个月；总共5个区段，即全长 125 km 隧道，按南北向同步平行作业，连服务隧道先行，共约需19年才能“完全成洞”。这是笔者现在的认识，不一定正确，仅供有更多实践经验的专家们指正。

3.5.3 几点说明

若如上述，假设2020年为工程前期筹划(服务隧道同时进洞)的起始年，则粗略设想的工程进度及施工组织安排见图3。

南、北向同步平行作业。

图3施工进度与工期估计
Fig. 3 Estimation on construction progress and construction period

1)服务隧道可以工程地质、海床水文探洞为由，在详勘起始阶段就可同步进洞(2020年)；在左、右共4个区间开挖时，均为单头(指按1个区段而言，谓之“单头”打)掘进，“完全成洞”速度以4 km/年计，需6年3个月完成1个区段。

其最中间的1个区段，为双头对打，“完全成洞” 速度则改以8 km/年，2035年8月服务隧道可以贯通。

2)两边主洞按规定只能在详勘和隧道初步设计全部完成后(约2025年)，才能开始招投标，嗣后进洞施工(2025年)。共5个区段，均为双头对打。因主洞的横断面积大(约为服务隧道的1倍)，又是双头对打，其“成洞”速度亦可设定为4 km/年，也是按每6年3个月完成1个区段。其最中间的1个区段，对打合拢时间为进洞后13年9个月，即在2038年9月贯通，也是指“完全成洞”，指全部工程作业(连洞内装修)均已完成。

3)按以上极粗略测算，可以期待，约在2038年9月，左、右侧主隧道均可“完全成洞”，宣告竣工通车。这样，连同海上详勘的5年，总工期约19年。

应该强调，这只是一个极为粗略的估计，并需设定在施工期内施工组织工作一切正常运行，不发生任何重大突发事故(含工程决策不调整、不改动，要求的所有器材、物资、设备均能及时到位，等等)为其先决条件。

4)这里最要害的一点是： 要研制和开发出一种专门为洞内拆解和重新组装TBM零部件成整机的新型圆形拼装机械手，使拆零、拼装作业均可以在洞内快速、有序进行。

在前期规划与勘察、审批、筹款、投融资、设备购置、有关各方会签和现场“三通一平”等各个环节，按需要耗时约5年作最乐观的估计。已如上述，此处利用这一期间，以进行地勘名义同步施工服务隧道作为探洞，使为主隧道开挖提供“长洞短打”的客观条件。

这样，如能使隧道的南北两头各先完成2个服务隧道的开挖区段(2段×25 km/段=50 km/头)，此时在左、右主隧道各有10个开挖作业面的前提下，可基本上做到主洞10个作业面同时平行开挖作业。在主洞完成5个区段贯通并衬砌成洞的年限内，其中还需包括TBM的洞内拆解和再组装、维修、刀具刀盘更换、掘进机大修、故障停工和拆换零部件等等。在这些不得已的间歇期间，将以钻爆法作辅助施工手段而不需待工歇业。

5)其他专用洞室的建设。这里还需要强调指出：特长大隧道决不只是如图3所绘的上、下行2条直线(隧道主洞)，除了主体隧道和服务隧道以外，还定然要在隧道内部设置为许多专业需用的各种专用洞室，其大小不一、位置各异，但均不可或缺。

笔者在20世纪80年代后期，应邀去日本青函铁路隧道(约53 km)作专业调查和访问学习，由日方人员引导走遍除2条正洞外该隧道北岸的各种专业洞室。它们主要是： 供配电间，故障时使用的备用发电机房，照明供电间，数十个水泵房，制冷、供热设备用房，交通信号管理用房，主控计算机房，指挥调度中心和事故处理、警卫保安、消防、救护等等设施各类专业用房，可谓名目繁多、各司其职，不一而足。这些房间洞室及其设施、设备的安置和调试，也要投入大量的时间，当然可以平行作业，不致过多耽误总工期。

当然，时代不同了。由于网络和信息管理技术的进步，上述的许多洞室可以从洞内移到洞外的地面大楼内，洞内专业洞室的工程量当可有大幅度地减少。

4 结语

如上所述，如预期从2020年规划筹建，渤海海峡跨海通道大体将历时19年才能竣工完成，土建及后续配套的风、水、电、洞内建筑装修和铺轨作业若能按序同步进行。这样，将在2039年左右实现通车。届时，按国家远景发展规划，为全国实现中华民族伟大复兴之年(2049年)的前10年，跨渤海湾南北两岸将共襄“世纪之梦”，完成关内关外两岸结为一体的圆梦盛举！值得期待。

建议在国家层面尽快成立渤海海峡跨海通道工程项目的执行组织机构，并开展前期地质勘探研究工作。

以下方面的问题，本文介绍时未能涉及，它们是：

1)海底隧道合理的最小埋置深度研究；

2)隧道掘进机(TBM)选型及其在深海岩盘中掘进的工程应用与问题；

3)钻爆法开挖施工机具设备的成套配置与评价；

4)长大隧道掘进中地质与施工信息的智能管理，以及智能监控系统专用软件的研制与开发，等等。