近日，继港珠澳大桥建成通车后，又一项挑战世界难题、突破科技壁垒的超级工程——甬（宁波）舟（山）铁路已于近日全面启动勘察设计，标志着这条世界控制因素最复杂、越海桥隧工程技术难度最大的铁路正式上马。

其实，这条铁路被称为：港珠澳大桥孪生“铁路版”。同港珠澳大桥一样，全长77公里的甬舟铁路主体工程也采用“桥+隧”组合方式，并将在这两个领域更进一步刷新世界之最：全长16.2公里的金塘海底隧道，建成后将成为世界最长的海底高铁隧道；主跨1488米的西堠门特大桥，将成为世界同类项目中跨度最大的公铁合建大桥。

▲甬舟铁路北仑至金塘海底隧道位置图

然而，二者不同之处在于，港珠澳大桥越海隧道全长6.7公里，属于沉管公路隧道，而甬舟铁路金塘隧道是铁路盾构隧道，全长达到16.2公里，意味着全线的五分之一都将沉在东海海底。长度的简单增加看似轻松，工程背后从量变到质变的难度跨越，则挑战着科技极限。

“义甬舟开放大通道”是浙江省“十三五”时期规划建设的重大战略平台之一，以宁波舟山港、义乌陆港、甬金高速、甬舟铁路为支撑，建成集江、海、河、铁路、公路、航空等六位一体的多式联运综合枢纽和以绿色、智能、安全为特征的集疏运体系。“义甬舟开放大通道”的建设，将义乌和舟山港连接起来。

▲甬舟铁路水道分布图

甬舟铁路作为重要组成部分，西起宁波东站，经宁波市鄞州区、北仑区，至舟山市金塘岛、册子岛及本岛定海区，止于舟山（白泉），依次穿越金塘水道、西堠门水道、桃夭门水道和富翅门水道。

据甬舟铁路总体设计负责人、中铁第四勘察设计院张超永介绍，甬舟铁路设计时速250公里，是实现浙江省高铁1小时交通圈的重大举措，对加快舟山自贸区建设将产生巨大的经济和社会效益，建成后不但将结束舟山群岛不通火车的历史，而且从宁波到舟山只要30分钟，从杭州到舟山只要80分钟。同时，该项目的建设将使我国桥梁、隧道设计水平提升到一个新高度。

▲甬舟铁路将结束舟山群岛不通铁路历史

从构想走向现实，甬舟铁路一直备受关注，其中最引人关注的是穿越金塘水道段。记者了解到，前期研究过程中，对该段究竟采用桥梁还是隧道方式过海，业内争议较大，中铁第四勘察设计院通过全方位比选，推荐并评审通过了公铁分建的隧道方案。

▲金塘水道海底公铁隧道关系图

该方案中，铁路单洞隧道全长16.2公里，海底盾构段长10.87公里，无论从水下盾构隧道长度还是盾构横断面规模来看，都属世界铁路之最，开挖的每一米，都将伴随着世界级难度的技术攻关。

和世界上已建成的部分著名水下隧道横向对比，金塘海底隧道难度可见一斑。罗列一下：

第一，地质条件差。国内已建的广深港狮子洋隧道（中国第一条海底高铁隧道）、厦门翔安海底隧道（中国大陆第一条海底隧道）、青岛胶州湾海底隧道（中国大陆第二条海底隧道），海中段均位于岩层，而甬舟铁路隧道海中段位于岩土复合地层，国内尚无超大直径泥水平衡盾构施工经验。

第二，水压超高。港珠澳大桥隧道沉管埋入40多米海底，相当于要顶住近10层楼深的海水压力，甬舟铁路金塘盾构隧道最大埋深达到78米，承受的海水压力更高。曾因高水压创造当时大直径盾构隧道纪录的南京长江隧道，一个指甲盖面积大小的隧道就要承受6.5公斤水压力，而金塘隧道同等面积要承受7.8公斤压力。

第三，防灾救援难度大。英吉利海峡隧道、广深港狮子洋隧道等隧道，采用一条线路、两个隧洞设计，一旦出现灾情事故，可利用两个隧洞互相疏散。金塘隧道则采用单洞设计，且海中段长约9公里，无法设置直通地面的出入口，对隧道内的防灾救援设计难度极大，要求极高。

第四，海中对接难度大。金塘隧道采用两头盾构掘进，中途对接贯通的模式建设，宁波侧的盾构机掘进长度约4920米，金塘侧盾构机掘进长度约5950米，总掘进长度比广深港狮子洋隧道多出了近2000米，盾构长距离相向掘进、海中对接、洞内解体，对接精度要求更高，技术更复杂，拆机与运输更困难。

第五，复合地层高水压长距离掘进难度大。强度极高的破岩好比“钻石层”，粘粉粒含量高的地层好比“年糕团”，软硬不均的地层一方面快速磨损盾构机的刀具，另一方面又结成泥饼贴在刀盘上，大大增加了大直径、长距离、高水压更换刀具的风险和施工难度。