11月5日，隨著一聲沉悶的巨響和輕微的搖晃，中交二公院軌道交通及地下工程設計分院副院長、翔安隧道現場設計代表梁巍感覺眼前頓時亮了起來。一陣疾風帶著陣陣涼意吹過，海底的悶熱、潮濕一掃而光，爆破缺口外原本“耷拉著腦袋”的彩旗瞬間飛揚起來——翔安隧道全線貫通了！ 
　　看著工人們搖旗、吶喊、擁抱，梁巍的情緒也被帶動了起來，他沖到人群中一起歡呼相慶，盡情宣泄著長時間以來的壓力。工人們逐漸散去，施工又按計劃緊鑼密鼓地進行，梁巍的心情卻如頭頂波濤洶涌的大海，澎湃起伏。 
　　從1998年4月開始預可行性研究到目前全線貫通，梁巍作為11年有余的親歷者和歷史時刻見證人，有太多的激動和感慨，而這些無不與翔安隧道工程具有的復雜性和挑戰性有關。在建設國內大陸第一條海底隧道的征途上，二公院的設計者憑借雄厚的科技實力和非凡的智慧與勇氣，戰勝和跨越了一個又一個艱難險阻，使穿越海底的夢想從腦中走到紙上，再從紙上變為現實。 
　　勇擔大陸首條 
　　 海底隧道設計重任 
　　時光回溯到5年前。2004年5月，二公院一舉中標廈門翔安隧道工程初步設計和施工圖設計。在浩瀚的大海下挖掘一條隧道，這在我國大陸地區尚屬首次。正因如此，設計中標單位二公院吸引了國內乃至國際同行的目光。“對招投標結果，我們沒有過多激動，因為我們基本勝券在握。”二公院總經理趙喜安5年后談起，仍然波瀾不驚。 
　　中交二公院軌道交通及地下工程設計分院院長、翔安隧道設計負責人郭小紅介紹說，二公院“勝券”之一是其雄厚的技術實力和極佳的設計業績，他們摘得了國內公路隧道12項桂冠，包括當時最長的公路隧道——湖南雪峰山隧道，最長斜井的公路特長隧道——重慶摩天嶺隧道，間距最小的暗挖隧道——湖北花園隧道等。“勝券”之二是對翔安隧道的長期關注與研究，1998年4月進行工程的預可行性研究，2002年3月進行可行性研究，他們采用大范圍比選、層層推進的方法，研究的海域橫向寬度達8公里左右，共提出了10多條路線方案，涵蓋了廈門東側海域的方方面面，對各種有代表性的工法進行了充分比選。最終，他們推薦的線位和“鉆爆法施工的暗挖隧道方案”得到了業主、專家以及當時的交通部和國家計委的認可。 
　　沒有人比二公院人對翔安海域的情況更清楚，也沒有人比二公院人心中的壓力更大。他們清楚地知道，自己雖已在陸上隧道設計中得心應手，但海底隧道環境較陸上隧道無疑差異巨大，設計難度也成幾何級數增加： 
　　——對深水地區進行地質勘測比地面地質勘測更困難，造價更高，而且準確性較低，遇到未預測到的不良地質情況（如斷層、破碎帶等）的可能性更大。 
　　——水下隧道施工要飽受突然涌水，特別是斷層破碎帶涌水的威脅。 
　　——水下隧道很高的滲水壓力可能導致水流有高滲透性，若擾動區域與水面有渠道相通，可能造成災難性的涌水與塌方。 
　　——水下隧道不能自然排水，施工中需先注漿加固圍巖，堵住出水點，然后再開挖，堵水的同時還要加強機械排水，以堵為主，堵抽結合。 
　　——沿海底隧道線路布置施工豎井困難很大，導致連續的單口掘進長度很長，從而對施工期間的后勤和通風有更高的要求。 
　　——海水對施工設備、鋼筋、混凝土及運營期機電設備都具有腐蝕作用，故海底隧道在抗腐蝕設計方面具有更高要求。 
　　…… 
　　“設計是靈魂。”二公院人清楚地知道，對翔安隧道這樣世界級的工程來說，必須要摸清海底的脾性，并在初步設計和施工圖設計中，將海底的復雜情況標注清楚；設計出有針對性的應對措施，以便施工單位在施工中“按圖索驥”一一落實。這樣才能保證最終將隧道成功修通，實現國人自己設計、自己建設的目標。 
　　困難顯而易見，決心不可動搖。在給翔安隧道項目設計人員作動員時，二公院總經理趙喜安的發言擲地有聲：“在經歷了修橋高峰和高層建筑熱之后，21世紀無疑是長大隧道工程發展、大力開發利用地下空間的時代。我國是海洋大國，沿海有眾多島嶼，從保護環境、節約岸線資源以及避免大量拆遷來看，水下隧道建設將是當仁不讓的發展方向。翔安隧道是我國大陸第一條海底隧道，作為公路設計的‘國家隊’，要充分發揮我們的特長，設計出國際一流的海底隧道，為今后更多的海底隧道設計積累經驗，也以此證明，我們國家的隧道設計水平是世界一流的！” 
　　精兵強將被緊急調往廈門，艱難的設計工作由此展開。 
　　攻克三大世界級難題 
　　雖然有心理準備，詳細勘探后，二公院設計人員還是大吃一驚，這里的地質條件差得出乎人意料。 
　　隧道從廈門市區出發，到達大海彼岸的翔安，需要穿越淺灘全風化層、沙礫層段和海底風化槽等較差地質，這幾道難關，無一不是世界級的，無一不如一只只“攔路虎”擋在設計者面前。 
　　翔安隧道不僅是我國內地第一條海底隧道，也是第一條由國內專家自行設計的海底隧道，還是世界上第一條采用鉆爆法施工的海底隧道。國內還沒有海底隧道建設的經驗。工程界流傳著一句諺語： 
　　“火焰山好過，但海底隧道難挖。”那么，廈門的這個隧道如何才能挖通呢？ 
　　二公院的設計人員們思考著一個個適合我國國情的海底隧道建造設計方案，也在為類似工程的動工興建，縮小與世界先進水平的差距，絞盡腦汁，奉獻著智慧與激情。 
　　二公院軌道交通及地下工程設計分院院長、項目負責人郭小紅介紹，翔安隧道兩端陸域部分是在全強風化層（通俗地說就是泥土）下挖隧道。由于泥土缺乏足夠的支撐力，翔安隧道兩個主隧道的開挖斷面都達到170平方米。這是迄今為止全世界橫截面最大的海底隧道。如果全洞一次開挖，稍有不慎就可能造成大面積塌方。對此，二公院設計人員在設計中采用了CRD工法，巧妙地解決了這一難題。CRD工法就是先將隧道半圓截面劃成四塊，先挖上面的小塊，做好支撐保護，再挖下面小塊。這樣松軟土層產生的壓力就能夠得到很好的分解。四塊全部挖完后，再在整個隧道的四周做支撐保護。為加快進度，設計人員還結合通風井，在隧道兩端的淺灘地段修筑了直徑約100米的人工島，從上往下開挖豎井直至主洞處。挖一個井增加了兩個作業面，施工方就能從土層兩端同時掘進，而這兩個豎井還將成為隧道的通風井。 
　　翔安隧道地質的第二條攔路虎是翔安端的淺灘段存在一段450米長的透水砂層。砂層就像一塊巨大的海綿，一端在陸地一段在海里，砂粒之間充滿了水。在這樣的地方挖隧道，存在嚴重的涌水、塌方、透砂風險。對此，二公院設計人員設計出了“地下連續墻+井點降水”辦法，即切斷砂層與海水的連通，再把砂層里的水排干。施工人員在砂層上方灘涂填筑圍堰，使灘涂成為真正的陸地，然后在隧道上方地表劃定一個長方形的工作面，沿著工作面四周深挖壕溝至砂層下，用混凝土造出隔水墻，將砂層與海水隔開。工程人員在工作面內挖掘了189口深井，砂層中的水便沿著砂粒間的縫隙流入這些井里，接著被抽離。透水砂層里沒了水，涌水難題也迎刃而解。 
　　穿越透水砂層后，隧道施工就到了海底花崗巖層。其實，在全巖層挖掘隧道是較為安全和快速的，但海底巖層的風化深槽卻讓工程遭遇了最大的施工挑戰。這是翔安隧道地質的第三條攔路虎。風化深槽是海底巖層因風化作用形成的深坑，就像一只嵌在巖石中的V形水缸，下半部裝滿了淤泥沙石。 
　　風化深槽豎直地嵌入巖層，與海水相通，一旦施工不慎，就像在幾十米的海水下把隧道撕開了一個口子，海水涌入，整條隧道就有報廢的危險。翔安隧道要經過大小不一的4個風化槽，3孔隧道共需穿越12次，穿越風化深槽的難度之大、風險之大為國內外罕見。在借鑒和總結國內外有關工程經驗的基礎上，二公院設計人員決定采用全斷面預注漿堵水加固方案。簡單地說，就是隧道掘進到達風化深槽前約5米時，在已開掘的隧道盡頭（俗稱掌子面）修一個平整面，在這個平面上鉆出200多個直達風化槽的小孔，通過這些小孔，注漿設備將強力速干水泥注入風化槽，幾個小時后，前方風化槽的爛泥、碎石就板結成了與巖石硬度相當的水泥塊，然后開挖隧道，就像是在一個巨大的巖石中鑿一個孔。翔安隧道的全線貫通，宣告這一方法行之有效，世界性隧道工程難關就這樣被廈門翔安隧道的設計者、建設者們攻克了！80多歲的中國科學院院士孫均在施工現場說：“全斷面帷幕注漿工藝是十分安全的，缺點是速度太慢，半年能挖100米就很不錯，但這種施工方案是完全正確的，急不得。” 
　　 海底隧道“樣板” 
　　據郭小紅介紹，由于翔安隧道的淺灘全風化層、沙礫層段和海底風化槽等較差地質不是完全分開，在施工過程中二公院設計人員秉著“有疑必探、無疑也探、先探后掘”的原則，在設計方案中列出了多種地質預報手段用來預測前方到底有沒有爛泥層、松土層，讓建設者擁有了不可缺少的“透視眼”： 
　　首先是利用TSP地震波探測。這項技術是利用地震波反射原理，能長距離地預報隧道施工前方的地質變化，如斷層破碎帶和其他不良地質帶，其準確預報范圍為前方100米至150米。其次是地質雷達探測，這是一種對地下不可見的目標進行定位的電磁技術，探測深度比地震波探測淺，只有10至30米，但準確性更高。還有就是紅外探水和水平鉆孔，通過這些方法，不僅可以提前知曉隧道前方水分布情況，還可以直接獲得前方地質狀況的直接證據。 
　　地質預報還有一個關鍵手段是：服務隧道超前掘進，作為地質先導洞。服務隧道是海底隧道左右兩個行車隧道中間的一個小隧道，是發生險情時用來逃生和日常維護、搶險的。但在隧道挖掘階段，這個服務隧道可以先行掘進幾十或上百米，以提前探明隧道前方真實的地質情況，成了地質先導洞。 
　　在六七十米深的海底下施工，海水成了設計者、建設者們的“天敵”。廈門翔安隧道的地下水充裕，滲水量大，如何保證施工及以后的運營期間不會發生海水大泄漏呢？ 
　　郭小紅介紹說：“翔安隧道在設計施工中靈活地運用了‘以堵為主’、‘PVC分區防水’、‘配置注漿管的背貼式防水帶和中埋式止水帶’、‘特殊地段設置防水閘門’、‘全斷面帷幕注漿’、‘超前預注漿’、‘周邊注漿’、‘局部滲漏處注漿’等防水、止水措施。在初期支護（在隧道壁上形成30厘米鋼筋混凝土厚壁）和二次襯砌（在隧道壁上形成60厘米的支護厚度）之間鋪設薄薄的聚合材料防水層。當二次襯砌完畢，為保證萬無一失，我們還是留了注漿孔，一滴水也要堵，確保滴水不漏,這個工藝叫回填注漿，為的就是把工程中因地質沉降帶來的支護空洞完全填補。翔安隧道的抗腐蝕、抗滲水等級均為最高，可保用100年，并能抵抗7—8級地震，施工工藝為世界頂級水平。 
　　隧道開工3年多來，沒有發生一起重特大傷亡事故，實現‘零傷亡’。” 
　　在翔安隧道設計中，二公院人還突出了“以人為本、安全第一”的總體思路，比如在隧道建設過程中，隧道盡頭（掌子面）始終保持移動電話信號滿格，遇有突發情況，能夠及時與外界聯系；突出工程結構的安全性和耐久性，在經濟合理的前提下，保證工程適用性，對多個方案進行逐一遴選； 
　　注重工程的可實施性并引入動態設計概念，設計時盡可能考慮施工要求，并且加強施工階段設計服務，將施工中的動態設計看做整個設計工作的組成部分…… 
　　如今，翔安隧道順利貫通，國人自己設計、自己建設海底隧道的夢想即將實現。中國工程院院士王夢恕在一次會議上曾直言不諱地說：“翔安隧道地質條件太不理想了，翔安隧道修好了，國內再修其他海底隧道就沒什么大問題了！”