渤海海峡跨海通道是连接我国山东半岛与东北地区的战略性工程，对于加快环渤海圈的经济发展及振兴东北老工业基地都有重大意义。通过全面分析渤海海峡通道建设的战略价值，对渤海海峡通道的工程方案及投融资方式进行了详细规划，认为渤海海峡跨海工程宜采用旅顺—蓬莱的全隧道方案，并将铁路隧道方案作为首选，汽车通过穿梭列车背负过隧道；隧道施工采用tunnel boring machine（TBM）法+钻爆法，在我国现有隧道修建的技术水平与经济能力下是可行的，施工风险水平在可接受范围；参考国内外跨海工程建设情况以及渤海海峡跨海通道工程项目特点，本项目融资适宜采取build-operate-transfer（BOT）模式。
渤海海峡跨海通道工程建设周期长、投入大，工程投融资以及回报等是工程规划、设计和项目决策需要考虑的一个重要问题，也是项目建成后收费运营需要研究的一个现实问题。本文比较分析了国内外已有的跨海工程融资情况，提出渤海海峡跨海通道可采用建设-运营-移交（BOT）融资模式进行建设。该项目的内部报酬率约为9.63 %，高于社会一般折现率，说明该项目具有一定的投资价值，具有经济可行性。从收益的角度考虑，该工程是一个政府、民众、投资商等众多利益相关者“多赢”的项目。
兴建渤海海峡跨海通道是一项利国利民的重大工程项目。实现投资渠道多元化，特别是吸引国内外民营资本是解决渤海海峡跨海通道建设资金的重要途径。Public-private-partnership（PPP）融资模式克服了build-operate-transfer（BOT）模式中两个最关键的缺点，即项目前期工作的周期过长以及投资方和贷款人风险过大。PPP融资模式比BOT模式更优越，效率更高，风险分配更合理，项目融资的成功可能性也更大，而且在PPP模式下，政府部门拥有一定决策权和控制权。渤海海峡跨海通道可以借鉴PPP融资模式。
在收集渤海海峡的气象水文、地形地貌、地层岩性、地质构造及地震活动等资料，以及现场调研的基础上，分析了渤海海峡跨海工程的建设条件。由于海峡雾大、风大，年平均大风日达67.8 d，故采用桥梁方案不利于全天候通行。由于海峡岛屿众多，且南北向成一字形分布，跨海工程线位可选择连岛方案以减小建设难度和成本。海峡第四系地层稳定性差，且第三系地层主要为玄武岩，大孔隙结构，分布极不均匀，最厚达70 m，这两套地层对隧道埋深的选择有较大影响。对于蓬莱—旅顺线位，场址附近没有活动断层，地层相对稳定。这些资料可为渤海海峡跨海通道方案的初步研究提供参考。
渤海海峡固定式跨海工程是国家铁路网和高速公路的重要组成部分，跨海通道建成后将取代现有的轮渡运输方式，满足不断增长的交通运输的需求，并会进一步加快环渤海经济圈的发展以及东北老工业基地的振兴。在研究渤海海峡的气象、水文、地质等建设条件的基础上，对桥隧工程方案及隧道线位方案进行了初步比选分析，认为渤海海峡跨海工程宜采用全隧道方案，并且旅顺－蓬莱的隧道连岛线位方案较优，在对该线位浅埋隧道和深埋隧道比较后认为采用深埋方案较优。由于公路隧道存在诸多技术难题，以及工程造价和运营成本都很高，因此，把铁路隧道方案作为首选方案，汽车可通过穿梭列车背负式通过隧道。
从对航空及航运的影响、通行能力和行车舒适性、行车安全与气候适应性、施工难度及工程风险等方面对桥梁、隧道方案各自的技术特性进行了分析与比较。从技术角度考虑，桥隧方案皆具有实施的可行性，隧道在航运影响、气候适应性、生态环境等方面明显优于桥梁，而桥梁则在通行能力、施工难度和风险、运营成本、行车安全、行车舒适性、景观效果等方面优于隧道。随后，运用层次分析法建立了渤海海峡跨海通道比较评价的指标体系，并确定了各指标的权重系数。通过专家打分法和隶属度函数取得各定性指标和定量指标的隶属度，最后运用模糊综合评价模型计算全桥梁、全隧道及桥隧组合方案的模糊综合评价值，全隧道方案评价得分最高，因此，推荐渤海海峡跨海通道采用全隧道方案。
借鉴已建成海底隧道的成功经验，采用工程类比法进行渤海海峡隧道支护结构形式及参数设计。通过调研及对比分析，支护结构形式采用复合式衬砌，针对各级围岩初期支护采用相应的支护措施组合方案。隧道主要采用限量排放的防排水系统，衬砌外水压力采用折减系数法计算。在衬砌结构受力分析时，分析了不同水压力下衬砌的安全系数，并初步确定衬砌的设计参数。
通过对海底隧道结构耐久性影响因素进行分析，并根据工程试验研究成果及设计施工技术经验，提出了渤海海峡隧道初期支护和二次衬砌结构耐久性的提高措施。对已成功修建的海底隧道耐久性设计参数进行分析整理，结合渤海海峡隧道的实际情况，采用工程类比法提出了渤海海峡隧道的耐久性设计参数，为渤海海峡隧道100年使用年限提供了有力的保障。
拟建的渤海海峡隧道采用隧道掘进机（TBM）施工极具挑战性，其中关键之一就是TBM的掘进速率预测问题。本文将渤海海峡隧道和澳大利亚Clem Jones 隧道进行工程类比，并介绍了比能法在Clem Jones 隧道的应用情况。在Clem Jones 隧道施工过程中，相关研究人员运用比能法对TBM的可掘性进行了分析及预测，从后期的掘进情况来看比能法的预测结果与实际施工吻合得较好。本文在Clem Jones 隧道和渤海海峡隧道对比分析的基础上，认为运用比能法预测TBM的可掘性同样适用于渤海海峡隧道的TBM施工。
渤海海峡通道对于推动环渤海经济区，乃至我国东部的高层次发展具有重大作用，是一项战略性工程。本文基于老铁山水道段采用隧道方式修建的共识，进一步论证了整个通道的修建方式、工程纵断面、施工工法的选择与工程的整体筹划，提出了渤海海峡通道以全隧道方式、考虑填海造地的两地下站布局，采用敞开式tunnel boring machine（TBM）为主、钻爆法为辅的配套修建技术与工法。
渤海海峡隧道是国家铁路网和高速公路的重要组成部分，修建跨海隧道意义重大。本文以渤海海峡全隧道方案为基础，研究渤海海峡海底隧道竖井的设置及施工技术。通过对隧道掘进机（TBM）寿命的分析选取北隍城岛和北长山岛两处作为竖井布置点，并通过施工通风及运营通风的计算和岛屿场地的研究论证竖井设置方案的可行性。通过对矿山竖井、铁路隧道及公路隧道竖井的施工技术分析，得出渤海海峡海底隧道竖井应采用凿岩爆破一次成型法进行施工的结论，同时明确了竖井表土施工应以堵水为主，基岩段施工采取以合理的裂隙注浆技术为主的技术方案。
由于海上施工竖井布设难度大，致使渤海海峡隧道独头单口掘进长度加大，几个工作面独头单口掘进长度都在25 km左右。本文采用渤海海峡隧道现有的设想方案，通过通风方式的选择、通风计算和通风设备选型对本工程的施工通风进行研究，提出利用巷道式通风解决独头单口掘进25 km隧道施工通风的方案，为渤海海峡隧道的可行性研究提供施工通风方面的技术支持。
本文以渤海海峡隧道设想方案的施工风险为评估对象，采用层次分析法（AHP）-模糊综合评价法对渤海海峡隧道的施工风险进行了识别和评价，认为渤海海峡隧道施工风险等级为三级，为高风险隧道。分析了影响风险等级的关键风险为隧道掘进机（TBM）主轴承制造风险、突水突泥风险和施工通风风险，并根据这些风险的特征提出了风险对策建议和尚需解决的关键问题，为渤海海峡隧道的决策提供参考，同时也为跨海隧道的规划、设计以及施工方案的制定提供参考。
针对拟建的渤海海峡隧道竖井施工进行风险分析，确定了施工期间的风险并结合风险权重分析排序，依次为支护结构失效风险最小、自然灾害风险较大、竖井开挖风险最大，并通过风险评估确定了突水、突泥风险为关键风险。综合考虑关键风险与其他风险对竖井施工的影响，从地质预报、竖井吊装设备的选择与吊装过程控制、竖井开挖风险控制、自然灾害风险的预防、竖井支护结构的质量控制以及建立竖井施工作业安全制度等方面提出了对渤海海峡隧道竖井施工风险的应对措施，为后续施工提供参考。
特长海底隧道运营是一个极其复杂的系统工程，存在较大的不确定性和安全风险。根据隧道工程运营期风险评估的一般流程，对渤海湾海底隧道工程在其运营期的风险进行了评估。评估中考虑的主要风险因素有水害、衬砌裂损、冻害、衬砌腐蚀、震害、洞内空气污染、火灾和列车脱轨事故8 种类型。综合运用信心指数法和层次分析法，参照隧道与地下工程风险接受准则和风险等级标准，对渤海湾海底隧道运营期间的风险进行估计与评价。给出了该海底隧道运营期的风险等级，并讨论了本评估工作中尚存在的一些问题和今后有待深入的工作。