我市已建成的城市道路和轨道交通，过江通道全部采用跨江大桥形式建设。27号线过江隧道与10号线南纪门轨道桥相距约50米。为何27号线设计成穿江隧道，而不设计成过江大桥？

负责隧道设计的中铁二院副总体薛护国表示，这是多个设计方案科学比对的结果。

设计之初，设计团队做了多个桥隧方案，“环保、经济和拆迁是重要考虑的因素。”薛护国解释说，27号线为城市快线，设计时速达140公里。线路所经的重庆站-南滨路站区间，长江两岸高楼林立、居民和企业多，周边环境复杂、航道等级高，环保要求高。

设计团队提前对国内水下隧道修建工法进行调研，并超前借助BIM平台，建立了全景过江通道模型，逐一对比分析各工法的优缺点及适应性，最终推荐采用穿江隧道方案。这样，不仅避免了大量的征地拆迁，也避免了建设、运营产生的振动噪音影响周边居民生活，也更安全、经济、环保。

▲2024年3月15日，轨道27号线穿江隧道将穿过长江底部，从渝中区掘进至对岸的南岸区。记者 李裕锟 摄

薛护国还补充说，即使是采用过江隧道设计方案，团队也做了多个比对方案，特别是综合考虑了与10号线南坪站换乘便捷等因素，才最终选择了现有的过江隧道线路。

83米相当于27层楼高，这是“渝江号”盾构机从渝中区长滨路始发时如发井的深度。这由此成为全国轨道交通领域最深盾构始发井。

为何要设计这么深？

“这主要是受地形影响所致。”薛护国表示。大家都知道，重庆是有名的山城，隧道所处地形与长江中下游城市不同，呈“V”型深切河谷，河滩狭窄、高差大，27号线沿着渝中区山脊而过，沿线只有始发井所处的位置是一块空地，并且埋深相对较浅，“依势而建”。

始发井井口面积只有约150平方米，空间狭小。在掘进过程，吊车共需吊装包括盾构机在内的物资超10万吨，一次吊运物资就高达75吨。

▲2023年10月12日，重庆轨道交通27号线重医站-南滨路站区间左线盾构机“渝江号”中盾下部顺利首吊入井。记者 罗斌 摄

始发井超深，吊车司机根本看不到吊装整个过程。为此，项目部设计制定了“控摇摆、可视化、多重接力、统一指挥”的安全吊装方案，即在竖井四周安装了24个摄像头，相当于为吊车司机安上了“千里眼”，实现了吊装过程可视化、360°全景实时监测。与此同时，为防止吊运物资晃动产生安全隐患，承建单位还研发出防扭转的吊装钢丝绳，确保吊装过程平稳、安全，避免吊装过程因物资晃动导致安全隐患。

隧道从江底穿越，隧道拱顶距离江底厚度多少米，才更科学合理，从而确保施工和运营更安全、更经济？

“这个厚度不仅直接关系着两侧重庆站和南滨路车站的埋深，即乘客进出站的便捷度，还关系着江底隧道施工安全和造价。”薛护国表示，如果这个厚度太小，则会增加隧道涌水量，影响隧道稳定性，也会给施工带来更大难度。这也间接增加防渗和排水等施工成本。

如果这个厚度太深，就意味着隧道埋深要加大，连接隧道两侧的连接线坡度增大，甚至导致隧道两侧车站埋得更深，这会相应增大车站出入口长度，增加市民进出站时间。

▲2024年11月22日，轨道27号线已掘进完成的穿江隧道路段。记者 李裕锟 摄

如何实现厚度与车站埋深浅之间的平衡？

设计团队通过专题研讨，采取调研、数值模拟及试验，确定了以最小覆岩仅8米的极限厚度穿越江底深槽段。

由于最小覆岩厚度仅约8米，为避免施工过程中江水倒灌、淹没隧道，项目部还进行了创新。

中铁一局现场负责人段望龙表示，今年，当盾构机掘进1.1公里时，即通过最小覆岩仅8米的位置时，遇到渗透性强的厚卵石层，导致江水与隧道连通，最大水压一度达到0.7MPa（兆帕）。这个水压相当于从地面倾喷而出的水柱，直冲云霄，高达70米。

中铁一局对盾构密封系统进行逐个加强密封，确保了隧道顺利掘进，设计中管片接缝的防水采用可承受超高水压的弹性密封材料。该材料也是项目部与重庆交大联合研制的，确保了隧道接缝防水效果实现最优化。

穿江隧道，最大的亮点就是量身定做了大国重器——“渝江号智能双模盾构机”，该盾构机长135米、开挖直径8.830米，总重1350吨。

这巨无霸“钢铁穿山甲”，在施工过程中到底有多强大？

“掘进模式，实现一键切换。”重庆交通开投铁路集团党委副书记、总经理马虎表示，盾构机根据不同施工环境，分为土压、泥水、复合和硬岩掘进机（TBM）。

江底隧道，地处水下70多米，地质复杂，既有涌水也有软硬不均的岩石，需要土压盾构机和泥水盾构机交替掘进。为此，重庆交通开投铁路集团、中铁二院、中铁一局经过多次研讨，量身定做了这个兼具土压盾构和泥水盾构两种功能的智能双模盾构机。当它掘进时，可根据遇到的不同地层情况，实现一键切换，进行快速掘进，工期比传统的盾构机至少节约3个月。

▲2024年11月22日，轨道27号线穿江隧道施工示意模型。记者 李裕锟 实习生 石骏楷 摄

“在掘进过程中，双模发挥了巨大作用。”段望龙表示。今年，当盾构机采用泥水模式掘进到穿江隧道800米处，突然遇到了地质破碎带—全是直径达0.6米、长0.8米等大粒径孤石。泥水盾构模式的管道直径只有0.35米。如此大的孤石直接将排浆管道“堵死了”。

这时，“智能双模盾构机”派上了用场，操作员立即启动土压掘进模式，确保了掘进顺利推进。不仅如此，采用智能双模盾构机，只需两台。若采用单一功能的盾构机，则需要四台，仅此就可节省成本近亿元。

▲图为巨型盾构机正在井下完成组装工作。 记者  罗斌  摄

“智能双模盾构机”的强大，随处可见。它创新性搭载了便携式超前地质预报系统，可根据掘进过程中刀盘的振动信号，对前方50米的地质进行分析和预测；实时可调整掘进速度，并纠偏盾构姿态；智能化仓压预警系统，可快速对泥水仓压力与江底水压进行预警；隧道内温度常年在40度左右，盾构机配备的智能通风降温系统，可自动调控温度，营造良好的施工环境等。

江底隧道施工场地临近长江，掘进过程中要产生约20万吨的泥浆和渣土。如何确保施工过程产生的泥渣不影响长江水体环境？

“生态优先、绿色发展理念贯穿施工全过程。”重庆交通开投铁路集团相关负责人表示。传统施工过程中产生大量的的泥渣，通常对这些泥渣直接弃运。

“智能双模盾构机”首次安装了两套新型环保泥水分离设备。这样，穿江隧道掘进施工产生的泥浆和废渣等，全部实现“变废为宝”循环利用：产生的废渣，直接用于工程回填；产生的废水，用于盾构机泥水盾构的泥浆调制；产生的泥饼，则直接外运，用于植物栽种的种植土。