中国将要建成首条高铁隧道，与路面高铁的建设有什么不同？对海底隧道的建设又有什么要求？海底隧道又该如何挖掘？让我们一起走进今天的主题：中国海底高铁隧道。

　　大家好，我是大牛。说到超级工程，作为中国人来讲，可是一点都不陌生，不说水电站的壮阔，也不说航天工程的伟大，单单说一说高铁的建设，就已经足够让所有外国人仰望的了。中国，世界上高铁总里程最多的国家，世界上高铁速度最快的国家等等，面对这些头衔，中国的“基建狂魔”并不满意。

　　于是在最近，又一个超级工程正式开工了，那就是世界首座设计时速350公里的海底高铁隧道——汕头湾海底隧道。在海底乘坐高铁，这是多少人想都不敢地想的事情，在外国人还在研究如何建高铁，如何建海底隧道的时候，中国已经先人一步将两者结合，难度之大可想而知。

　　汕头湾海底隧道全长9.8公里，是世界上第一条从海底穿过去连接海峡两岸的高铁隧道。就目前来看，世界上常见的海底隧道普遍是通汽车，火车的隧道，比如日本的青函隧道，全长有54千米，深度达240米，是只能用来通火车的隧道；还有著名的英吉利海峡的海底隧道，全长51千米，也是用来通火车的隧道。除了这些，其实去过港珠澳大桥的朋友一定会知道，港珠澳大桥也是有海底隧道的，不仅仅有5.6公里，只是用来通汽车的。

　　所以世界上还没有一条通高铁的隧道，面对这样的情况，中国作为高铁第一大国，高铁总里程占全世界2/3的国家，对于高铁技术的掌握已经炉火纯青，在这样的条件下，完全有能力建造世界首条高铁专用海底隧道。这条连接汕头市与汕尾市的海底隧道，海底隧道部分全长9781米，结构类型为单洞双线月进行实质性施工。

　　要说高铁与隧道这两项工程，中国都已经掌握了纯熟的技术，但是高铁与隧道的结合，可不仅仅是1+1=2那么简单，要考虑到两者结合的各种因素。比如海底隧道要穿过多条地质断层，如何保证高铁的平稳运行？面对复杂的水域变化，如何保证隧道不受影响？以及海底隧道的高水压情况下高铁的运行与隧道的建设安全等等，但是有什么可以难得住我们“基建狂魔”的中国工程师呢？

　　目前，汕头湾海底隧道还在如期建设中，那些问题的解决方法等隧道建成之后，大牛再为大家揭秘，现在大牛最感兴趣的还是汕头湾海底隧道放入施工方式了，由于位置特殊，地下环境复杂，所以为了挖通这个隧道，我们几乎是把目前所有主流的挖掘方式都用上了，其中就包括了明挖法、盾构法和矿山法。那它们有什么区别呢？

　　那么，到底是什么原因让一个海底隧道要用到这么多的挖掘方式呢？说起来很简单，就是在汕头湾这个地方，地下的地层结构太多变了。从最软的淤泥到最硬的花岗岩；从8度地震区穿越过17条断层破碎带；从陆域到海域，既要扛住海底的高压，也要适应海水的侵蚀。

　　比方说在一开始又软又浅的入口段，就采用明挖法。其实，从它的名字就能够猜出明挖法是怎么工作的。简单来说，就是先从需要建设隧道的地方，在地面上整体挖开，然后在露天的情况下修筑内衬，也就是先修建能够把隧道支撑包裹起来的结构，接着再将一开始挖出的泥土填回，覆盖上去就可以了。这个方法显然是最简单、最经济、最快速的选择了，但是缺点也很明显，就是只能对付较软的土地。一般只应用于城市的地铁站和地下通道的建设当中。

　　刚刚也说了，这只是开头的入口段，接下来，隧道往前推进，我们就要面临更深、更复杂的淤泥质土层，以及越来越硬的弱风化花岗岩。于是出场的选手就变成了盾构机。盾构机在我们之前的视频了解过，其实这几年随着各个城市都在抢着修地铁，盾构机出现的频率越来越高，而它也是主要挖掘地铁隧道的设备。其实盾构机的原理很简单，大家可以把它想象成一个直径可以达到十几米的大电钻就可以。

　　它每天以几米的速度往前钻，然后通过传送带把钻出来的泥土、碎石，或者是泥浆源源不断地往后送到隧道外面。一边往前钻，一边往后运，同时用预制好的弧形混凝土将隧道壁砌起来，形成衬砌。这样一来在防止隧道坍塌的同时，也作为推动自己往前进的支撑面，一举两得。在这个庞然大物的支撑和掩护下，施工的安全性也是非常高的。但再好的东西也是有缺点的，比如说盾构机挖不了坚硬的岩石。

　　既然名为矿山法，肯定是跟矿山有点关系的。实际上，这种方法就是从挖开矿洞的方法中找到灵感的。用矿山法来开挖隧道，最大的特点是隧道的形成，并不是一次性挖出来的。这个怎么理解呢？大家可以想想，隧道的横截面形状，是个正方形与上面的拱顶，如果按照盾构机的方式，可以一次性把这个形状挖出来，因为盾构机开挖的过程中能够用自己的躯体顶上，不怕坍塌，但是矿山法可没有人能够撑得起。

　　所以会先把这个横截面，分成好几次来挖。比方说先挖一个半圆形的隧道出来，作为最初的拱顶，等把这一部分完成了，然后再向下挖出完整的隧道，之所以要这么干，是因为挖出一部分岩体石，它上面的岩体由于失去了下面的支撑，随时都会有坍塌的风险，所以就要一边挖一边人为地进行支撑，而支撑当然是面积越小越容易了，所以就从挖小洞开始。再慢慢把它扩成大洞。

　　当然，至于先开始挖哪一部分，也是有很多讲究的，这取决于我们面对怎样的实际情况。比方说，面对稳定性不那么好的松软岩石层的，就要先挖顶部，做好支撑，然后再开始向下挖，再把左右的墙给砌起来。也可以是先开挖下面，然后再往上扩展；还可以是同时挖出上下两条隧道，然后一起往中间挖通。方式虽然多种多样，还是由实际的地质情况决定。

　　最后，大牛再告诉大家一个在矿山法中运用到最多的，并且起到至关重要的一样东西：杆。这其实是一个可以加固一个新的临空面的工具，甚至在下面什么支撑物都没有的情况下，也能够有效地保持隧道顶部不坍塌。其实原理并不复杂，它的作用就是来拉紧彼此分离的岩石块，增加它们之间的摩擦。