新華網北京７月４日電（記者　姚潤豐）在鄭州花園口西的黃河河床底部４０米深處，打兩條４２５０米長的隧道，清澈的漢江水將由此穿越黃河北上，向北方地區供水，形成長江南來水與東西向的黃河水流的十字立交，擦肩而過，江水不犯河水……當你的腦海裏出現如此人文與自然奇觀，一定難以想象，這一空間的穿越，應該穿越了多少工程技術的層層障礙。
如何從黃河底下複雜的地層中開鑿數千米的隧洞？如何保證隧洞不漏水，並承載內外水壓……作為南水北調工程最具技術難度和工期最長的單項工程之一，穿黃工程被稱為南水北調中線的“咽喉”工程。

作為“十一五”國家科技支撐計劃項目課題——複雜地質條件下穿黃隧洞工程關鍵技術研究，開創了數個中國甚至世界第一：中國第一次采用大直徑隧洞穿越黃河淤積層，第一次在中國水利界采用泥水平衡加壓式盾構進行隧洞掘進施工，隧洞雙層襯砌的結構形式在世界前所未有。

在早期論證設計過程中，中線工程調水通過黃河，有兩個方案，有人主張淩空飛架渡槽，有人堅持開鑿河底隧洞。兩個方案經過無數次的比選論證，也成為南水北調工程科學論證、民主決策的典範。

“這兩個方案在技術上各有利弊。”南水北調中線建管局河南直管建管部總工程師王江濤說，渡槽結構簡單、受力明確、檢修方便，能形成壯麗人文景觀，但修建渡槽好比在黃河上插了一把梳子，不利於河流走勢，也不利於黃河中下遊整體開發等。

經過１０多年的科學論證，根據技術、經濟等因素的綜合比較，最終確定隧洞方案。其最大的優點是：悄悄通過黃河底部，對黃河衝淤變化、河勢改變、生態與環境影響不大，為該河段開發留有較大餘地。穿黃隧洞采用雙線平行布置，即采用兩條隧洞方案，單洞長４．２５公裏，內徑７米，兩洞相距２８米。隧洞深埋於黃河河床下２３－３５米深處。

雖然中國成功地利用盾構法完成了多條城市地鐵和過江公路，“但在高地下水位下，在密實砂層、砂礫石層、黏土層等複雜地層中用盾構機一次性長距離掘進穿越大河，這在中國尚屬首例。”王江濤如是評價。

大型超深盾構機始發工作豎井、新型隧洞雙層襯砌結構、大型的黃土退水洞以及隧洞進口黃土高邊坡……穿黃工程開工以來，一個個技術創新為穿黃工程盾構順利施工起到了保駕護航的作用。

穿黃隧洞盾構始發采用豎井形式。龐大的盾構機要鑽到地下深處，對準隧洞口原點開始掘進，必須為它的“始發”創造必要而充分的條件。這就是先要打造垂直寬敞的安全豎井，如建造火箭發射場一樣。

穿黃隧洞盾構始發豎井，設置於黃河北岸，為圓筒結構，內徑１６．４米，井深５０．５米。據王江濤介紹，由於地層條件差、地下水位高，豎井井壁必須牢固結實，采用地下連續牆形式，厚１．５米，深７６．６米，均為當前中國之最。

豎井勝利完工，主角——盾構機就登場了。盾構機從地下５０多米處掘進，就像一條鑽地巨龍，創造了中國目前盾構機始發最深的紀錄。下遊線和上遊線盾構分別於２００７年７月和２００８年３月順利始發。

新型雙層襯砌結構形式，在國內，無論在盾構法施工的交通隧道或水工隧洞中均屬首例。穿黃隧洞麵對的不僅僅是黃河水和河床對隧洞外層形成的外壓力，還要考慮隧洞過水的時候對隧洞內襯形成的壓力，也就是內水壓力，隧洞必須經受住外水和內水壓力的夾攻。還因為穿黃河段是遊蕩性河段，河床對隧洞最小覆蓋厚度２３米，河床衝淤變化引起的縱向沉降，會作用於穿黃隧洞；還要適應烈度為７度的地震條件下，滿足每秒２６５立方米設計流量安全運行要求；穿黃隧洞沿線將穿越單一砂土、砂礫石層、半砂半土、單一黏土等複雜地層結構。這一切決定了必須采用新型雙層襯砌結構，才能保證穿黃隧洞固若金湯。外層襯砌為裝配式普通鋼筋混凝土管片結構，厚４０厘米，管片寬度１．６米，用於承擔外部水、土壓力；內層襯砌厚４５厘米，為現澆預應力鋼筋混凝土結構，承擔內水壓力。內、外層襯砌為防排水彈性墊層所分隔，使其分別單獨受力。

“通過四級專家谘詢體係，科學決策，在施工技術和設備改造上大膽進行科技創新。除穿黃隧洞工程外，我們還成功解決了穿黃工程南岸明渠的高地下水位下高邊坡的穩定、施工降水以及黃河南岸退水洞工程的大斷麵黃土隧洞施工技術等幾大技術難題。”高必華透露，目前穿黃兩條隧洞掘進非常順利，兩標段掘進合計完成超過４４００米，超越單個隧洞總長，預計明年年初能夠貫通。