从大国重器到超级工程，盾构机与盾构技术的出镜率相当高。说起盾构机，在湘央企铁建重工可谓是人尽皆知。其实，在隧道与地下工程大盾构领域，有一家湖南国企的实力也是相当突出。

    近日，中国公路学会发布2023年度“隧道与地下空间创新工程”名单。由湖南建投集团旗下（下称“湖南交通设计院”）与中铁隧道局集团有限公司联合体承担设计施工的汕头海湾隧道，一举夺得规划设计创意类的头名。在参评项目名录中，不乏铁四院、上海隧道院等老牌设计院企业，湖南交通设计院缘何能在一众行业标杆中名列前茅？在了解汕头海湾隧道这一超级工程前，我们不妨将视野拉回十多年前的湖南长沙。

穿江立业

两渡湘江：助力星城两岸比翼齐飞

    翻开长沙当代城建史，2010年是十分重要的年份。在当年，“两桥一隧”——福元路大桥、湘府路大桥和南湖路隧道同时动工，成为轰动全城的一件大事。

    这3条过江通道的建成通车，让长沙市区过江通道间隔距离缩短到3公里以内，不仅极大缓解了彼时长沙交通的过江压力，也很大程度上加速了长沙沿江建设、跨江发展的步伐。

    对于湖南交通设计院来说，“两桥一隧”当中的南湖路隧道在该企业的发展史中也具有极其重要的意义。湖南交通设计院隧道与地下工程设计院（下称“隧道院”）院长王海林表示，南湖路隧道不仅是该院进入水下隧道市场的第一个重大项目，也是打响该院隧道品牌的标志性项目。

    作为长沙市2010年重点工程，南湖路隧道项目吸引到众多行业头部企业争相投标。湖南交通设计院党委委员、副总经理彭立参与过当年的项目竞标，回忆起那时的处境，他不禁感慨：在过江隧道领域尚属“初出茅庐”的湖南交通设计院，需要拿出与众不同的设计方案才有拿下项目的希望。

    当时，大部分的竞标单位给出的方案都是相对主流的“钻爆法”——这主要是考虑到湘江长沙段的江底土层以坚硬的岩石为主。而湖南交通设计院给出的方案显得有些“另辟蹊径”——采取大直径盾构的方式打通隧道。

    最终，这一安全系数更高，且埋深更浅的方案胜出。事后经专家反复勘察、论证，南湖路湘江隧道用钻爆法无法进行，必须使用盾构法开挖才能解决交通疏解等难题。

图丨南湖路隧道效果图

    区别于营盘路隧道东西两端江岸平缓，南湖路隧道东岸较为陡峭，且河西大学城片区临江，交通网较为复杂，只能采取浅埋式过江隧道。“如果采取钻爆法，即便是弱爆破也会将湘江炸成百孔千疮。”王海林说，大盾构是冒险的尝试，但最终也成了正确的选择。这样的选择，也使得南湖路隧道成为湖南省首座大直径（外径11.3米）过江盾构隧道。

    除了大胆尝试盾构法打通隧道外，湖南交通设计院在这一项目上的亮点还体现在交通组织的巧思上：如采取“蝴形”全互通、南北线交错分离、“慢进快出”等方式，一并解决了隧道出口与既有交通相互干扰与交通拥堵的双重难题。

    随着长沙社会经济的高速发展，对城市交通内网，尤其是过江通道建设的需求仍在不断增强。

    十年之后，就在南湖路隧道以北数公里处，一条规模更大的过江隧道开启掘进——这便是湘雅路过江隧道，湖南交通设计院作为项目初步设计单位再“饮”湘江。

图丨湘雅路

    湘雅路过江通道连接河西桐梓坡路与河东湘雅路，是湖南省首条双向六车道超大直径（外径14.5米）过江隧道，也是目前湖南省内在建直径最大的盾构隧道，对于解决中心城区交通瓶颈、方便居民出行和强化区域协调发展具有重要意义。

    可以说，十余年来，湖南交通设计院的两渡湘江不仅便捷了市民出行，也助力了星城的两岸发展比翼齐飞。

越海有术

深耕大湾区：攻克世界性难题

    凭借着南湖路隧道一“掘”成名，湖南交通设计院在隧道市场的探索走出湖南，进入到中国经济发展的前沿粤港澳大湾区，交出了多个为隧道行业称道的经典之作。这其中，尤值一提的便是此次摘奖的汕头海湾隧道项目。

    汕头海湾隧道是我国首条在8度地震区建设的六车道海底盾构隧道，地质条件十分复杂，上有汪洋大海，中有20多米的深厚淤泥，下有坚硬花岗岩（200MPa），在这里修建隧道就好比在一碗豆腐里挖坑、打洞，关键是碗底还起伏不平。隧道基坑最深处超30米，一方面要保证地连墙足够的插入深度，另一方面要考虑地连墙在坚硬花岗岩中的可施工深度。设计难度可想而知。孙钧、钱七虎、周福霖等院士更是称其为“世界级挑战性工程”。

    在这一项目中，湖南交通设计院承担着施工图设计的职责，相较于初步设计，企业几乎需要全过程参与。王海林介绍，自2016年项目启动以来，湖南交通设计院便派出团队常驻汕头项目现场。他带领隧道院团队成功解决填海围堰超深基坑开挖支护、8度地震区超大直径盾构隧道抗震等技术难题，确保了项目的顺利实施。

图丨汕头海湾隧道

    此外，在保障这条“世界级挑战性工程”隧道能够长期安全通车方面，湖南交通设计院亦做了十分周全的考虑。

    譬如，考虑到隧道地处8度地震区上，设计人员一改水下特长隧道惯用的横向救援联络通道的建设，将隧道的双孔圆管孔分别分三层，上层是排烟通道，中间是行车通道，下层是人员疏散及消防救援通道，通过两岸陆地上盾构始发井和接收井，形成逃生和救援闭合环路。

    又比如，为应对汕头多台风雨水天气会造成的水涝情况，汕头海湾隧道出入口均设置有雨水泵房，全线共5座雨水泵房、4座废水泵房、2座消防泵房，采用100年一遇的防洪设计标准，能够有效排除积水。

    在汕头海湾隧道项目长达6年的时间里，隧道院团队在大湾区拓展的脚步并未停滞。

    2019年，湖南交通设计院中标佛山季华路西延线设计项目，季华路西延线项目作为佛山第一条水下公路盾构隧道，意义重大。

    王海林带领隧道设计团队入驻佛山开展现场设计，克服重重困难，与同事协力合作，解决了众多技术难题。最终，仅用时6个月，设计团队就高质量完成了季华路西延线初步设计，达到施工图深度，确保了该项目的如期开工，得到业主表扬信嘉奖，树立起“设计湘军”的隧道品牌。

图丨季华路效果图

“洞”见未来

擦亮品牌：为城市“深”度赋予想象空间

    从长沙南湖路盾构隧道一路走来，湖南交通设计院先后完成长沙桐梓坡通道、湘雅路过江通道，汕头海湾隧道，南京夹江隧道，佛山季华路西延线，深圳望海路，浙江台州椒江隧道等大盾构设计咨询业绩。通过一系列经典项目的磨砺，企业隧道院的团队实力与经验得到了快速成长。

    如今，该团队教授级高级工程师、高级工程师占比50%，硕士以上研究生比例达90%，是一支“高精尖”的技术团队，成员先后获得“交通运输部青年科技英才”“湖南省企业创新达人”“湖南省优秀青年勘察设计师”“入选湖南省科技人才托举工程”等荣誉。

图丨湖南交通设计院获2023年度“隧道与地下空间创新工程”入选证书

    作为全国仅有的几家交通运输部代部审查单位之一，湖南交通设计院承接了国内最长的盾构高速公路隧道——北京东六环改造工程，以及建成时为国内直径最大的水下公路盾构隧道的南京长江五桥夹江隧道的代部审查任务。

    王海林介绍道，湖南交通设计院隧道院的目标是进入全国盾构隧道设计第一梯队。据此，判断隧道市场未来最具潜力的发展方向也是企业战略布局的重要举措。

    “21世纪将是地下空间开发利用的世纪。”中国工程院院士钱七虎曾撰文写道。随着城市建设进程提速，“大城市病”成为了国内众多城市发展过程中绕不开的难题。于是，开发利用地下空间作为解决“大城市病”问题的重要途径得到重视。在未来城市发展中，城市地下空间将扮演重要角色，创造出巨大的社会财富及经济效益。因此，地下空间作为陆、海、空外的城市“第四国土”，是城市建设的新型国土资源和实现城市功能的重要载体和有益补充，更是实现可持续发展、追求城市高品质生活的重要保障。

    打造一个没有“城市病”的地下城，对广大居民而言是一个生活愿景，对企业来说则是一片广阔的蓝海市场。

    王海林认为，对于深耕隧道行业的企业而言，巩固好传统领域优势的同时，加快对行业新兴领域的研究与探索势不容缓。据悉，湖南交通设计院在省科技厅成功申报“湖南省盾构隧道与地下空间工程技术研究中心”。

    按照规划，该中心将以湖南交通设计院为依托单位，主要从事以盾构隧道为核心的地下工程技术研发、标准制定、科普培训等工作，研发成果可用于指导城市过江通道、轨道交通、深隧排水等地下空间开发。该中心成功立项，对湖南交通设计院未来开拓地下空间新业务具有重要的促进作用。

    湖南交通设计院总经理向建军表示，在积极顺应国家城市地下空间开发的大趋势下，湖南交通设计院将发挥在隧道与地下工程领域的领头羊优势，加快引领城市地下空间向“智慧”“韧性”方向发展。在大盾构技术方面，以隧道院为代表的“隧道湘军”力量将锚定地下空间与大盾构隧道建造技术，持续加大技术攻关，与铁建重工、高校产学研合作，为我国地下工程领域贡献更多的“湖南设计”。