狮子洋隧道：中国首条水下铁路盾构隧道的“世纪跨越”

 在珠江口狮子洋水下60米的深处，一条全长10.8公里的双孔单线隧道横贯江底，将广州南沙与东莞虎门紧密相连——这就是广深港高速铁路全线控制性工程狮子洋隧道。作为中国第一条采用盾构法施工的水下铁路长隧，它不仅是世界上行车速度最高的水下隧道，也是世界高铁隧道修建史上的一座里程碑。隧道穿越小虎沥、沙仔沥和狮子洋三条水道，攻克了行车速度高、掘进距离长、地层复杂多变、水压力大、安全标准严等五大世界级高铁修建技术难题。自2006年5月开工建设以来，历经5年多的艰苦鏖战，2011年3月12日隧道实现全线贯通。2011年12月26日，狮子洋隧道正式通车运营。这座被誉为“中国世纪铁路隧道”的水下工程，以世界首例60米深水盾构机对接和多项国家科技进步奖的殊荣，为中国高速铁路穿越江河海洋铺平了道路。

一、工程概况：世界行车速度最高的水下铁路隧道

狮子洋隧道位于珠江口狮子洋海域，西起广州市南沙区黄阁镇，东至东莞市虎门镇，是广深港高速铁路穿越珠江出海口的控制性工程。隧道的主要技术参数：

狮子洋隧道是国家“四纵四横”铁路快速客运网重要组成部分广深港高铁穿越狮子洋海域的关键工程。隧道从虎门大桥上游10公里处穿越珠江出海口。全线穿越小虎沥（460米）、沙仔沥（540米）和狮子洋（3300米）三条水道。盾构隧道采用“7＋1”分块方式的通用楔形环钢筋混凝土单层管片衬砌。隧道设计行车速度目标值350公里/小时，是世界上行车速度目标值最高的水下隧道。隧道长度仅次于英吉利海峡隧道，是世界上长度第二的水下盾构隧道。

二、建设历程：从“世纪工程”到“世纪贯通”

狮子洋隧道的建设，是一场历时5年多的水下攻坚。

2000年，《珠三角经济区城际快速轨道交通线网规划》预审稿出台，拟建番禺至虎门（经珠江口狮子洋）铁路。

2006年5月，狮子洋隧道正式开工建设。

2007年11月9日，广深港客运专线SDⅢ标狮子洋隧道“跨越号”盾构机始发。

2008年，隧道施工进入关键阶段。1月15日，中国盾构专家对狮子洋隧道进行风险评估。4月16日至5月11日，盾构机仅用26天通过全线最大风险点小虎沥水道。始发两个月后右线连续推进800米，穿越深水、淤泥、浅覆盖层。5月11日至6月20日，隧道取得日掘进22米、月掘进480米的施工记录。

2010年12月8日，左线掘进4140米后实现盾构机江中对接。12月10日，左线贯通。

2011年3月11日，右线实现盾构机江中对接，隧道双向贯通。3月12日，狮子洋隧道实现全线贯通。6月15日至7月4日，隧道进入运行前联调联试阶段。

2011年12月26日，狮子洋隧道正式通车运营。

三、攻坚难点：五大“世界级”挑战的生死博弈

狮子洋隧道被国内工程界专家誉为“中国铁路世纪隧道”，其建设面临五大世界级挑战的高度叠加。

（一）世界最高行车速度——350公里/小时的水下极速

隧道设计行车速度350公里/小时，是世界上行车速度目标值最高的水下隧道。在如此高的速度下，列车通过隧道时会产生强烈的空气动力学效应。研发人员首创了世界双孔单线高铁隧道洞口缓冲结构，有效缓解了高速列车进出隧道时的微气压波问题。

（二）最长水下盾构掘进——9340米的“水下长征”

每孔隧道盾构段长度达9340米。单台掘进机独头掘进距离长达4150米至5200米。这一长度在国内复合地层水下盾构隧道中前所未有。长距离掘进对盾构机的刀盘耐磨性、泥水循环系统和姿态控制提出了极限要求。

（三）地层复杂多变——72.8%基岩地层的“地质迷宫”

隧道穿越地层极为复杂，包括素填土、淤泥质土、粉质粘土、粉细砂、中粗砂、全风化至弱风化泥质粉砂岩、粉砂岩、细砂岩、砂砾岩。其中约72.8%的隧道位于全至弱风化的基岩地层中。基岩最大单轴抗压强度达82.8兆帕，石英含量最高达55.2%。盾构需连续穿越软土、粉细砂、半岩半土、全断面基岩和基岩风化槽，地层变化大，是国内地层强度差别最大的大直径盾构隧道。从大直径泥水平衡盾构穿越全断面基岩看，国内以往没有先例。

（四）高水压——67米水头的“深海压力”

隧道承受最大外水压力约67米水头（6.7巴）。如此高的水压在国内盾构隧道中居于首位。高水压对盾构机的密封系统、管片接缝防水和对接段的结构安全构成了严峻挑战。

（五）世界首例60米深水盾构对接——在江底“穿针引线”

隧道在国内首次采用盾构相向施工、地中对接、洞内解体施工技术。建设者成功完成了世界隧道建设史上首例在60米深水下的盾构机对接。对接精度要求高、对接面地层涌水量大、洞内拆机空间狭小。国内外无同类工程经验可供借鉴，每一步都是“摸着石头过河”。

四、技术创新：多项“世界首创”的技术突破

面对五大世界级挑战，中国铁建十二局集团联合铁四院历经近十年联合攻关，形成了一系列国际领先的创新技术。

盾构地中对接技术。 开发了盾构地中对接技术，解决了深水、宽海域下隧道修建难题。四台泥水平衡式盾构机分别从进口和出口工作井始发，在江底实现“一字型”精准对接，对接后在隧道内拆解并运出。

复合地层盾构掘进技术。 突破了复合地层铁路盾构隧道掘进、结构稳定控制、内部结构同步施工等关键技术。研制了国内首台大直径复合式泥水平衡盾构机及复合式刀盘与刀具配置方案。

高速铁路水下盾构隧道设计关键技术。 创立了复合地层水下盾构隧道结构选型方法和结构空间化设计方法。研发了“管片+内衬+隧底纵梁”的空间结构体系，解决了结构设计、软弱地层列车振动响应控制等难题。

特长水下隧道防灾救援技术。 建立了国内首个水下隧道紧急救援站，形成了特长水下铁路隧道紧急救援站技术。

五、荣誉奖项：从国家科技进步奖到国际菲迪克奖

狮子洋隧道凭借卓越的工程质量和科技创新，实现了科技荣誉的“全满贯”：

• 国际奖项：2015年度国际咨询工程师联合会（FIDIC）优秀工程奖

• 国家奖项：2011年度国家科技进步二等奖；2017年度国家科技进步二等奖（《高速铁路狮子洋水下隧道工程成套技术》）

• 行业奖项：2013～2014年度国家铁路局铁路优秀工程设计一等奖；第十四届中国土木工程詹天佑大奖；国家优质工程奖

• 科研成果：总结形成16项省部级工法、8项发明专利、1项软件著作权

该工程被誉为“世界高速铁路隧道修建技术的里程碑”。

六、运营维护：从“世纪隧道”到“日常守护”

2011年12月26日，狮子洋隧道正式通车运营。广深港高铁开通运营后，接近每5分钟就有一趟列车从狮子洋隧道通过。隧道由广铁集团广州南高铁工务段负责日常养护。

在日常运营中，隧道持续进行着各项维护工作。2022年3月，广深港高铁狮子洋隧道开展防灾疏散救援演练。2024年12月，隧道开展防灾疏散救援及隧道除冰应急演练。隧道同时进行着综合视频安全监控技术服务等项目的采购招标，确保持续安全运营。

七、战略意义：中国高铁“穿江越洋”的里程碑

狮子洋隧道是中国第一条铁路水下盾构隧道，也是我国建成的最长水下隧道。它的成功建设，标志着中国掌握了复杂条件下水下隧道盾构法修建技术，弥补了水下铁路隧道采用盾构施工技术的空白。

这座隧道的建成，使广深港高铁得以穿越珠江口天堑。广深港高铁的开通，将香港纳入全国高速铁路网便捷的运输体系。狮子洋隧道以10.8公里的长度和世界最高速度水下隧道的殊荣，成为这条连接广州、东莞、深圳、香港的钢铁大动脉上最关键的节点工程之一。