3月5日，“十三五”規(guī)劃綱要草案公布，在加快完善高鐵網(wǎng)部分提出要建設(shè)北京經(jīng)福州到臺北的高鐵路線，這一提法引起關(guān)注。
實(shí)際上，“京臺高鐵”已經(jīng)修到了大陸一側(cè)的海峽邊上，因?yàn)橛蓭锥胃哞F組成的“京福高鐵”，包括京滬高鐵的北京—蚌埠段（2011年6月30日通車）、蚌埠-合肥客運(yùn)專線（2012年10月16日通車）和合肥-福州客運(yùn)專線，已于去年的6月28日全線通車。
目前從北京開到福州，用時最短的G27次“標(biāo)桿車”（停站最少，不過也停了8個中間站）1800多公里只需7小時44分，并仍有相當(dāng)?shù)奶崴倏臻g。
再往前，從福州用公鐵兩用大橋跨海延伸到距離臺灣最近的平潭島，福州-平潭快速鐵路也已開工，擬于2019年4月全線建成通車。
福州-平潭快速鐵路，是合肥-福州高鐵的延伸，也是京臺通道的組成部分
在福平鐵路的示意地圖上，平潭也并非終點(diǎn)。再往前，延伸出的虛線繼續(xù)伸向更寬闊的臺灣海峽，并標(biāo)注著方向：新竹。
京臺高鐵”唯一剩下的缺口，就是從平潭到新竹，跨越臺灣海峽的通道了
新竹在哪里？臺灣的西北沿海，新竹科學(xué)園區(qū)號稱臺灣硅谷，臺灣高鐵在此設(shè)有新竹站。
海峽對岸，臺灣西海岸的高速鐵路也已通車運(yùn)營近10年?！熬┡_高鐵”唯一剩下的缺口，就是從平潭到新竹，跨越臺灣海峽的通道了。
當(dāng)然，所有的人都知道，真的要建跨海通道，需要兩岸比現(xiàn)在高得多的政治互信，跨海通道開工之日，基本就是統(tǒng)一之時。
我們且不去管政治因素，從技術(shù)角度，修建臺灣海峽隧道要解決哪些挑戰(zhàn)？
首先就是長度。
從平潭到新竹，最近的直線距離是128公里，加上前后的入海導(dǎo)引段，還有海底坡道帶來的長度增加，至少需要修筑150公里的隧道。
另外，臺灣海峽通道，由于是極其重要的航道，通航船只極多，噸位大（30-40萬噸），航線密集，加之水深較大，還有臺風(fēng)的影響，修橋是不現(xiàn)實(shí)的。
同時，懸浮隧道、沉管隧道等新形式隧道也難以滿足如此連續(xù)長距離的施工等要求，只有常規(guī)的地層隧道才能實(shí)現(xiàn)。
目前，世界上最長的鐵路隧道有這么三座：
日本青函隧道：全長53.85公里，海底部分23.3公里，1985年建成。
英吉利海峽隧道：全長50.5公里，海底部分37.9公里，1994年建成。
瑞士新圣哥達(dá)隧道：全長57公里，2015年建成，2017年將投入使用。
可見，臺灣海峽隧道的長度達(dá)到了這三條50公里量級隧道的3倍。超長的長度，在掘進(jìn)、出渣等施工問題上的難度就不止是線性增長了。
那么，還有沒有什么長度、體量能與臺灣海峽隧道相比擬的呢？那就是即將興建的渤海海峽隧道。
渤海海峽隧道從煙臺蓬萊到大連旅順，全長123公里，僅比臺灣海峽隧道略短一點(diǎn)。但是，渤海海峽有一個地理便利條件是臺灣海峽不具備的，那就是沿渤海海峽的橫向，分布著一連串的小島，也就是靠山東一側(cè)的內(nèi)長山列島。
其中的南長山島、北長山島、大黑山島、小黑山島、砣磯島、北隍城島、南隍城島等10余個島嶼，正好形成了一連串的“珍珠”。
各島之間距離長則20公里，短僅2公里，這一個個島嶼就是建橋的天然橋墩、建隧道的氣孔孔位，是世界上罕見的建設(shè)跨海通道的優(yōu)越地理位置。
所以，渤海海峽通道的建設(shè)難度比想象的要低很多，可以有全隧道、南橋北隧的選擇。
這樣，從最北的南隍城島到對岸的旅順，距離實(shí)際只剩下41公里隔海相望。
要知道目前中國已通車的鐵路隧道，已有32.6公里的青藏鐵路新關(guān)角隧道，以及好幾個28公里左右的長大隧道了。修一個41公里的隧道，難度就不是那么大了。
而且，即使是用最后選定的123公里全隧道方案，這些一連串的海中小島，也能作為工作面豎井、通風(fēng)豎井所用，這就涉及到挖隧道的另一個問題：開挖工作面。
如果挖一條長隧，又只能從外面兩端的兩頭或者一頭開挖的話，工期必然很漫長。
但如果能夠在合理的其他部位，直接先打一個比較短的隧道，讓工人和機(jī)器進(jìn)入到隧道預(yù)定的中間位置，然后從這里開始，分別向兩頭預(yù)定的洞口處開挖的話，這就相當(dāng)于有里外共4個掘進(jìn)工作面左右對進(jìn)，工期能縮短一半。
（這個辦法在小學(xué)課文《詹天佑》上就提到）
實(shí)際上，現(xiàn)代的長隧道施工，往往遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止打一個兩個，各種利用地形特點(diǎn)插到中心地帶的豎井（比如這里山體厚度比較薄，往下不用掘太深）、橫洞（比如這里隧道兩側(cè)的山體比較?。⑿本ń橛谪Q井和橫洞之間）比比皆是。
像新關(guān)角隧道，就設(shè)置了11座斜井（合計15.26公里）輔助掘進(jìn)，這樣，把一條長隧道，直接分解為十來個短隧道，即所謂的“長隧短打”，大大縮短工期。
但以上這些便利條件，臺灣海峽具備么？
現(xiàn)實(shí)的說，不具備。從平潭到新竹，一百多公里是沒有島嶼的，而且水深從50米（西側(cè)）到80米（東側(cè)）不等，在“半路上”打輔助隧道非常困難。
那么這就意味著不打什么輔助井，一隧到底慢慢挖著就是了么？
1802年，法國工程師Albert Mathieu最早設(shè)想英法海峽隧道，當(dāng)時即使只跑馬車，油燈照明，也得考慮通風(fēng)問題
不行。150公里的超長隧道，哪怕只跑電力火車，只靠兩端通風(fēng)也是不夠的，各種因素都考慮上的話，每隔50公里左右還是得開有一個通風(fēng)井。再結(jié)合隧道長度，輔助豎井還是必須要打。
英法隧道19世紀(jì)晚期的設(shè)想圖，構(gòu)筑人工島或者人工平臺就成為選項(xiàng)
茫茫大海，怎么打下去？那就必須得構(gòu)筑人工島或者人工平臺了。
可以再來參考正在興建的港珠澳海上通道的情況。為了便利珠江口出入的大型船只，港珠澳通道采用橋隧組合方案，其中海中隧道約7公里。為了連接海上大橋和海底隧道的轉(zhuǎn)換，在深約10米的珠江口要修建兩個人工島。
上海振華重工從上海長興島基地，用自有的巨型裝載船，每次運(yùn)載8只巨型鋼桶，至1600公里外的港珠澳大橋施工海域。每個人工島平均需要60個巨型鋼桶。
怎么修？直接填海么？那是不行的，水流很快會把投下去的石料土方?jīng)_開，效率會非常低。
這里稍微解釋一下南沙吹填，這也是圍海造陸的一種，所謂“圍海造陸”，第一前提就是“圍堤”，不管巨型的水泥沉箱，修筑圍堰，或者用鋼桶（學(xué)名沉井），總之都得先圈閉出一片海域，才能排空海水，填土夯實(shí)。
南沙的優(yōu)勢也正是那里都是礁盤，水深5-10米，外緣的環(huán)形礁盤又一定程度上阻擋了海潮和洋流，所以才有圍筑的便利條件，另外從拋放防浪構(gòu)件、碼頭沉箱，直至吹沙填島，工程量也是很驚人的。
中交集團(tuán)派出1600噸級大型浮吊將巨型鋼桶吊到位，珠江口水深只有10米左右，因此這時鋼桶大部分都在水面上。
因此，在海中填島需要先修起圍欄。這就是由上海振華重工承制的直徑22米、高40至50米、空重即達(dá)450噸的巨型鋼桶。
振沉之后，鋼桶大部分就埋入海底了，這樣，整個鋼桶在海底30米，海中10米，露頭5米左右。
運(yùn)抵現(xiàn)場后，用1600噸級大型浮吊吊放到位；然后用激震力達(dá)4000噸的八個液壓錘，將巨型鋼桶“敲”進(jìn)海底近30米。
鋼桶全部打下后，在基礎(chǔ)內(nèi)部抽干海水
然后，把鋼桶用土方填滿，具備設(shè)計圍護(hù)強(qiáng)度。再用幾十個鋼桶全部打下，形成島壁結(jié)構(gòu)。
巨大的人工島，注意挖掘機(jī)的大小
然后，抽干內(nèi)部的海水，填入200萬立方米、約400萬噸重——萬噸輪也要運(yùn)幾百次的土方，夯實(shí)壓緊，形成人工島的建筑基礎(chǔ)。
鋼筒外圍還會拋石加固，形成一個斜坡，保護(hù)人工島的基礎(chǔ)部分。即使百年之后，鋼桶全部銹蝕，也不會影響人工島的基礎(chǔ)安全。
這樣下來，一個人工島的造價就達(dá)100億元（人民幣，下同）之巨。
那么，臺灣海峽隧道能直接復(fù)制這種模式么？
很有難度。因?yàn)榕_灣海峽水深50～80米，比珠江口區(qū)區(qū)10米的水深得多。
這樣一來，用鋼桶圍欄的模式，包括下探到隧道埋深的通道和水中基礎(chǔ)部分（至少40米）、水中部分（50-80米）、出水部分（5-10米），鋼桶的高度就要達(dá)到100～120米左右，這已相當(dāng)于30多層的民用高層塔樓了，一次性建造、運(yùn)送、安裝都難以想象。再加上五倍以上的巨大填方工程量，實(shí)在是難以復(fù)制。
港珠澳通道人工島要具備隧道入口功能，從高架橋轉(zhuǎn)到水下隧道，還有坡度要求，面積比較大
當(dāng)然，臺灣海峽隧道海中人工島要解決的主要是通風(fēng)豎井、施工入口豎井問題。不需像港珠澳通道那樣要具備隧道入口功能。這就有可能用海中井架平臺的辦法，較大程度的節(jié)約工程量和工程難度。
當(dāng)然，即使這樣，這樣的巨型海中平臺，至今人類也都還沒有建造過，仍然是名副其實(shí)的超級工程，需要海洋工程技術(shù)的大飛躍和答突破。
按需求，臺灣海峽隧道至少需要2個海中平臺，間距約50公里，將整個超長隧道分為三段約50公里的長隧道。（實(shí)際上可能需要3個平臺，分成四段）
這就是修建臺灣海峽隧道的核心技術(shù)難題，其次要考慮的，是海底巖層地質(zhì)情況調(diào)查。與陸上隧道相比，海底隧道要穿過深水進(jìn)行海底地質(zhì)勘測，更困難、成本更高，準(zhǔn)確性相對較低，所以遇到未預(yù)測到的不良地質(zhì)情況風(fēng)險更大。
為此，青函隧道和英法隧道在正式動工之前，都花了5～10年做地質(zhì)詳細(xì)調(diào)查，幾乎和施工時間等同。要是把19世紀(jì)就已進(jìn)行的調(diào)查算起，英法隧道可以說是調(diào)查了近200年。
即使這樣，兩條隧道都還專門安排了“超前導(dǎo)洞”。這一導(dǎo)洞直徑較小，掘進(jìn)進(jìn)度超前于主洞200～500米，施工時可進(jìn)行地質(zhì)超前預(yù)報，以便詳細(xì)了解掘進(jìn)前方的地質(zhì)情況，必要時可實(shí)施向地層灌漿等輔助手段保障正洞開掘。完工后，則可作為服務(wù)隧道和應(yīng)急逃生通道使用。
另外，海底地層中的地下水由于具備很高的滲水壓力，又有無限的水源補(bǔ)給，一旦發(fā)生大的涌水，幾乎無法處理。因此要根據(jù)地質(zhì)調(diào)查情況，合理確定海底隧道的埋藏深度。
如果過薄，就可能發(fā)生嚴(yán)重海水涌入、乃至隧道報廢的滅頂之災(zāi)。但如果埋藏太深，坡道太陡，會延長海底隧道的長度，也會增加施工難度。
英法海峽隧道，海底埋深約50米
至于抗震性并非需要考慮的重點(diǎn)，隧道埋在地層當(dāng)中，隨地殼整體運(yùn)動，反而是抗震性最好的人工構(gòu)筑物之一。在8.0級汶川特大地震的震中，投運(yùn)的、正在修筑的隧道都沒有垮塌的，只是洞口巖層會出現(xiàn)坍塌掩埋現(xiàn)象，清理即可。
日本青函隧道，因穿越7條斷層，為安全起見，埋深達(dá)100米
而且臺灣海峽并非大斷層，也非強(qiáng)震帶，歷史最強(qiáng)地震為7.5級，位于南側(cè)的泉州外海。對于隧道線路所在的北側(cè)，地震強(qiáng)度一般在5～6級。強(qiáng)地震帶上的日本都跨越斷層修筑了多條跨海隧道，因此抗震并非重點(diǎn)難題。
除此之外，就沒有太多的難題了。無非是大型隧道掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)，這已經(jīng)是相當(dāng)成熟的施工技術(shù)了。
習(xí)慣上將用于軟土地層的隧道掘進(jìn)機(jī)稱為盾構(gòu)，將用于巖石地層的稱為TBM。大型隧道掘進(jìn)機(jī)被稱為工程機(jī)械的“航空母艦”和“掘進(jìn)機(jī)之王”。
在巖石基礎(chǔ)較好的地方通過TBM連續(xù)快速掘進(jìn)，巖石不結(jié)實(shí)有問題風(fēng)險的地方采取鉆爆法人工推進(jìn)進(jìn)行處理。一般進(jìn)度良好的話一個工作面TBM一個月可以掘進(jìn)500米，人工鉆爆法可以推進(jìn)200米。
當(dāng)然，TBM有工作壽命問題（一般20公里，最多不超過30公里），整體出洞問題（整體成型的巨無霸沒法在洞內(nèi)切割分解，不整體出洞就把隧道給堵住了。當(dāng)然，不出洞讓TBM拐彎挖到側(cè)面報廢，再以人工聯(lián)通正洞也是一種辦法），怎么運(yùn)用，修幾個海中平臺，還需要詳細(xì)論證。
同傳統(tǒng)的施工工法相比，TBM能整體快速連續(xù)推進(jìn)，掘進(jìn)、支護(hù)、襯砌施工、渣土集運(yùn)同時完成，實(shí)現(xiàn)工廠化生產(chǎn)，是隧道施工的革命。但對地質(zhì)的適應(yīng)性有一點(diǎn)局限。
雙線隧道，六個或八個工作面，按相當(dāng)理想的進(jìn)度，修通隧道也需要10年。
按目前測算的123公里渤海海峽隧道工程造價，是2000～2600億元；約140公里臺灣海峽隧道由于要解決修建巨型海中人工平臺的問題，造價可能達(dá)到4000～5000億元。當(dāng)然，再加上連接大陸與海南島的瓊州海峽隧道，三者都意義非凡。（因?yàn)橥ê?、水深、臺風(fēng)等問題，這三條通道都不能用修橋的辦法解決）
現(xiàn)實(shí)的看，要修建臺灣海峽隧道，首先需要修建渤海海峽、瓊州海峽隧道，取得修筑超長距離海底隧道的經(jīng)驗(yàn)；再取得構(gòu)筑深水巨型人工固定構(gòu)筑物的突破；最后，在兩岸統(tǒng)一之后，啟動地質(zhì)調(diào)查和修建工作，畢其功于一役，完全聯(lián)通國家的三大海峽、兩大島嶼。
至于臺灣海峽隧道正式聯(lián)通的時間，筆者估計會是2050年，讀者你認(rèn)為呢？
鳳凰新聞客戶端主筆 唐駁虎
