從大國重器到超級工程，盾構機與盾構技術的出鏡率相當高。說起盾構機，在湘央企鐵建重工可謂是人盡皆知。其實，在隧道與地下工程大盾構領域，有一家湖南國企的實力也是相當突出。

    近日，中國公路學會發(fā)布2023年度“隧道與地下空間創(chuàng)新工程”名單。由湖南建投集團旗下湖南省交通規(guī)劃勘察設計院有限公司（下稱“湖南交通設計院”）與中鐵隧道局集團有限公司聯(lián)合體承擔設計施工的汕頭海灣隧道，一舉奪得規(guī)劃設計創(chuàng)意類的頭名。在參評項目名錄中，不乏鐵四院、上海隧道院等老牌設計院企業(yè)，湖南交通設計院緣何能在一眾行業(yè)標桿中名列前茅？在了解汕頭海灣隧道這一超級工程前，我們不妨將視野拉回十多年前的湖南長沙。

穿江立業(yè)

兩渡湘江：助力星城兩岸比翼齊飛

    翻開長沙當代城建史，2010年是十分重要的年份。在當年，“兩橋一隧”——福元路大橋、湘府路大橋和南湖路隧道同時動工，成為轟動全城的一件大事。

    這3條過江通道的建成通車，讓長沙市區(qū)過江通道間隔距離縮短到3公里以內，不僅極大緩解了彼時長沙交通的過江壓力，也很大程度上加速了長沙沿江建設、跨江發(fā)展的步伐。

    對于湖南交通設計院來說，“兩橋一隧”當中的南湖路隧道在該企業(yè)的發(fā)展史中也具有極其重要的意義。湖南交通設計院隧道與地下工程設計院（下稱“隧道院”）院長王海林表示，南湖路隧道不僅是該院進入水下隧道市場的第一個重大項目，也是打響該院隧道品牌的標志性項目。

    作為長沙市2010年重點工程，南湖路隧道項目吸引到眾多行業(yè)頭部企業(yè)爭相投標。湖南交通設計院黨委委員、副總經理彭立參與過當年的項目競標，回憶起那時的處境，他不禁感慨：在過江隧道領域尚屬“初出茅廬”的湖南交通設計院，需要拿出與眾不同的設計方案才有拿下項目的希望。

    當時，大部分的競標單位給出的方案都是相對主流的“鉆爆法”——這主要是考慮到湘江長沙段的江底土層以堅硬的巖石為主。而湖南交通設計院給出的方案顯得有些“另辟蹊徑”——采取大直徑盾構的方式打通隧道。

    最終，這一安全系數(shù)更高，且埋深更淺的方案勝出。事后經專家反復勘察、論證，南湖路湘江隧道用鉆爆法無法進行，必須使用盾構法開挖才能解決交通疏解等難題。

圖丨南湖路隧道效果圖

    區(qū)別于營盤路隧道東西兩端江岸平緩，南湖路隧道東岸較為陡峭，且河西大學城片區(qū)臨江，交通網(wǎng)較為復雜，只能采取淺埋式過江隧道?！叭绻扇°@爆法，即便是弱爆破也會將湘江炸成百孔千瘡?！蓖鹾Ａ终f，大盾構是冒險的嘗試，但最終也成了正確的選擇。這樣的選擇，也使得南湖路隧道成為湖南省首座大直徑（外徑11.3米）過江盾構隧道。

    除了大膽嘗試盾構法打通隧道外，湖南交通設計院在這一項目上的亮點還體現(xiàn)在交通組織的巧思上：如采取“蝴形”全互通、南北線交錯分離、“慢進快出”等方式，一并解決了隧道出口與既有交通相互干擾與交通擁堵的雙重難題。

    隨著長沙社會經濟的高速發(fā)展，對城市交通內網(wǎng)，尤其是過江通道建設的需求仍在不斷增強。

    十年之后，就在南湖路隧道以北數(shù)公里處，一條規(guī)模更大的過江隧道開啟掘進——這便是湘雅路過江隧道，湖南交通設計院作為項目初步設計單位再“飲”湘江。

圖丨湘雅路

    湘雅路過江通道連接河西桐梓坡路與河東湘雅路，是湖南省首條雙向六車道超大直徑（外徑14.5米）過江隧道，也是目前湖南省內在建直徑最大的盾構隧道，對于解決中心城區(qū)交通瓶頸、方便居民出行和強化區(qū)域協(xié)調發(fā)展具有重要意義。

    可以說，十余年來，湖南交通設計院的兩渡湘江不僅便捷了市民出行，也助力了星城的兩岸發(fā)展比翼齊飛。

越海有術

深耕大灣區(qū)：攻克世界性難題

    憑借著南湖路隧道一“掘”成名，湖南交通設計院在隧道市場的探索走出湖南，進入到中國經濟發(fā)展的前沿粵港澳大灣區(qū)，交出了多個為隧道行業(yè)稱道的經典之作。這其中，尤值一提的便是此次摘獎的汕頭海灣隧道項目。

    汕頭海灣隧道是我國首條在8度地震區(qū)建設的六車道海底盾構隧道，地質條件十分復雜，上有汪洋大海，中有20多米的深厚淤泥，下有堅硬花崗巖（200MPa），在這里修建隧道就好比在一碗豆腐里挖坑、打洞，關鍵是碗底還起伏不平。隧道基坑最深處超30米，一方面要保證地連墻足夠的插入深度，另一方面要考慮地連墻在堅硬花崗巖中的可施工深度。設計難度可想而知。孫鈞、錢七虎、周福霖等院士更是稱其為“世界級挑戰(zhàn)性工程”。

    在這一項目中，湖南交通設計院承擔著施工圖設計的職責，相較于初步設計，企業(yè)幾乎需要全過程參與。王海林介紹，自2016年項目啟動以來，湖南交通設計院便派出團隊常駐汕頭項目現(xiàn)場。他帶領隧道院團隊成功解決填海圍堰超深基坑開挖支護、8度地震區(qū)超大直徑盾構隧道抗震等技術難題，確保了項目的順利實施。

圖丨汕頭海灣隧道

    此外，在保障這條“世界級挑戰(zhàn)性工程”隧道能夠長期安全通車方面，湖南交通設計院亦做了十分周全的考慮。

    譬如，考慮到隧道地處8度地震區(qū)上，設計人員一改水下特長隧道慣用的橫向救援聯(lián)絡通道的建設，將隧道的雙孔圓管孔分別分三層，上層是排煙通道，中間是行車通道，下層是人員疏散及消防救援通道，通過兩岸陸地上盾構始發(fā)井和接收井，形成逃生和救援閉合環(huán)路。

    又比如，為應對汕頭多臺風雨水天氣會造成的水澇情況，汕頭海灣隧道出入口均設置有雨水泵房，全線共5座雨水泵房、4座廢水泵房、2座消防泵房，采用100年一遇的防洪設計標準，能夠有效排除積水。

    在汕頭海灣隧道項目長達6年的時間里，隧道院團隊在大灣區(qū)拓展的腳步并未停滯。

    2019年，湖南交通設計院中標佛山季華路西延線設計項目，季華路西延線項目作為佛山第一條水下公路盾構隧道，意義重大。

    王海林帶領隧道設計團隊入駐佛山開展現(xiàn)場設計，克服重重困難，與同事協(xié)力合作，解決了眾多技術難題。最終，僅用時6個月，設計團隊就高質量完成了季華路西延線初步設計，達到施工圖深度，確保了該項目的如期開工，得到業(yè)主表揚信嘉獎，樹立起“設計湘軍”的隧道品牌。

圖丨季華路效果圖

“洞”見未來

擦亮品牌：為城市“深”度賦予想象空間

    從長沙南湖路盾構隧道一路走來，湖南交通設計院先后完成長沙桐梓坡通道、湘雅路過江通道，汕頭海灣隧道，南京夾江隧道，佛山季華路西延線，深圳望海路，浙江臺州椒江隧道等大盾構設計咨詢業(yè)績。通過一系列經典項目的磨礪，企業(yè)隧道院的團隊實力與經驗得到了快速成長。

    如今，該團隊教授級高級工程師、高級工程師占比50%，碩士以上研究生比例達90%，是一支“高精尖”的技術團隊，成員先后獲得“交通運輸部青年科技英才”“湖南省企業(yè)創(chuàng)新達人”“湖南省優(yōu)秀青年勘察設計師”“入選湖南省科技人才托舉工程”等榮譽。

圖丨湖南交通設計院獲2023年度“隧道與地下空間創(chuàng)新工程”入選證書

    作為全國僅有的幾家交通運輸部代部審查單位之一，湖南交通設計院承接了國內最長的盾構高速公路隧道——北京東六環(huán)改造工程，以及建成時為國內直徑最大的水下公路盾構隧道的南京長江五橋夾江隧道的代部審查任務。

    王海林介紹道，湖南交通設計院隧道院的目標是進入全國盾構隧道設計第一梯隊。據(jù)此，判斷隧道市場未來最具潛力的發(fā)展方向也是企業(yè)戰(zhàn)略布局的重要舉措。

    “21世紀將是地下空間開發(fā)利用的世紀?！敝袊こ淘涸菏垮X七虎曾撰文寫道。隨著城市建設進程提速，“大城市病”成為了國內眾多城市發(fā)展過程中繞不開的難題。于是，開發(fā)利用地下空間作為解決“大城市病”問題的重要途徑得到重視。在未來城市發(fā)展中，城市地下空間將扮演重要角色，創(chuàng)造出巨大的社會財富及經濟效益。因此，地下空間作為陸、海、空外的城市“第四國土”，是城市建設的新型國土資源和實現(xiàn)城市功能的重要載體和有益補充，更是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展、追求城市高品質生活的重要保障。

    打造一個沒有“城市病”的地下城，對廣大居民而言是一個生活愿景，對企業(yè)來說則是一片廣闊的藍海市場。

    王海林認為，對于深耕隧道行業(yè)的企業(yè)而言，鞏固好傳統(tǒng)領域優(yōu)勢的同時，加快對行業(yè)新興領域的研究與探索勢不容緩。據(jù)悉，湖南交通設計院在省科技廳成功申報“湖南省盾構隧道與地下空間工程技術研究中心”。

    按照規(guī)劃，該中心將以湖南交通設計院為依托單位，主要從事以盾構隧道為核心的地下工程技術研發(fā)、標準制定、科普培訓等工作，研發(fā)成果可用于指導城市過江通道、軌道交通、深隧排水等地下空間開發(fā)。該中心成功立項，對湖南交通設計院未來開拓地下空間新業(yè)務具有重要的促進作用。

    湖南交通設計院總經理向建軍表示，在積極順應國家城市地下空間開發(fā)的大趨勢下，湖南交通設計院將發(fā)揮在隧道與地下工程領域的領頭羊優(yōu)勢，加快引領城市地下空間向“智慧”“韌性”方向發(fā)展。在大盾構技術方面，以隧道院為代表的“隧道湘軍”力量將錨定地下空間與大盾構隧道建造技術，持續(xù)加大技術攻關，與鐵建重工、高校產學研合作，為我國地下工程領域貢獻更多的“湖南設計”。