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世界海底隧道工程概況

   2006-09-22 中國(guó)路橋網(wǎng) 佚名 12860

日本

日本是較早修建海底隧道的國(guó)家。20世紀(jì)40年代修建的關(guān)門(mén)海峽隧道是世界上最早的海峽隧道。二戰(zhàn)后,日本曾一度停止了連接海峽的建設(shè)。1954年在本州、北海道之間的津輕海峽,因臺(tái)風(fēng)而導(dǎo)致1940名旅客及船員喪生,于是又開(kāi)始了1940年就曾調(diào)查過(guò)的青函隧道的建設(shè)工作。

青函隧道主要通過(guò)第三紀(jì)火山堆積巖,部分火山巖透水性甚高.海峽寬約23km,水深達(dá)140m, 隧道又在海床下100m, 故總長(zhǎng)達(dá)53.85km。該項(xiàng)目TRANBBS施工時(shí)間前后長(zhǎng)達(dá)24年,于1988年竣工。 以此為契機(jī),日本及各國(guó)又提出了日韓海底隧道工程等構(gòu)想。

日韓海底隧道從日本壹岐海峽(最短距離22km,最大水深60m),經(jīng)東對(duì)馬海峽(49km,水深120m),最后到西對(duì)馬海峽(49km,水深200m)。經(jīng)過(guò)十幾年的勘察及方案TRANBBS設(shè)計(jì), 在日本側(cè)已開(kāi)挖試驗(yàn)斜井,了解地質(zhì)地形狀況。日韓隧道方案在土木工程史上遇到了未曾經(jīng)歷過(guò)的很深的海底施工操作方面的問(wèn)題。有專家認(rèn)為在這種情況下采用沉埋管隧道施工法的未知因素和風(fēng)險(xiǎn)要比采用山嶺隧道和盾構(gòu)隧道施工法少一些, 希望通過(guò)采用海底油田所發(fā)展的海上作業(yè)平臺(tái),工作船上的操作TRANBBS技術(shù),造船設(shè)施等去克服采用沉管法所涉及的最大困難。日韓隧道現(xiàn)仍處在勘測(cè)研究階段。

英國(guó)

英國(guó)也是個(gè)島國(guó),已經(jīng)在河流入海口、海灣、海峽建造了若干橋隧,還計(jì)劃在蘇格蘭和赫布里底群島、奧克尼群島之間建設(shè)海底隧道。

英法海峽隧道是連接英格蘭和法國(guó),即英國(guó)和歐洲大陸之間的固定陸島通道。英法海峽海面寬約37km, 水深最深處約40m。在1972~1992年的20年間, 海峽運(yùn)輸TRANBBS交通量增加了一倍, 因而在英國(guó)和歐洲大陸之間建立更為方便、 快捷的通道的需求是顯而易見(jiàn)的。1984年兩國(guó)協(xié)議修建固定式跨海工程。1985年10月在4個(gè)投標(biāo)方案中, 以海峽隧道(鐵路加穿梭鐵路車載汽車)方案中標(biāo)。1987年7月29日正式動(dòng)工,1993年12月完工移交,1994年5月正式運(yùn)營(yíng)。

英法海峽隧道由3條長(zhǎng)51km的平行隧道組成,其中兩條直徑7.6m,供列車通行,稱運(yùn)行隧道;中間一條直徑4.8m,供管理、維修等使用,稱服務(wù)隧道。每隔375m設(shè)一條聯(lián)絡(luò)橫通道,聯(lián)通運(yùn)行隧道和服務(wù)隧道。該項(xiàng)目采用成熟的先進(jìn)技術(shù), 通過(guò)充分的地質(zhì)工作找到理想的巖層,設(shè)計(jì)安全,較好地解決了某些特殊的工程技術(shù)問(wèn)題。這一工程建成有力地推動(dòng)了歐共體特別是英法之間的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。隧道的開(kāi)通填補(bǔ)了歐洲鐵路網(wǎng)中短缺的一環(huán),大大方便了歐洲各大TRANBBS城市之間的來(lái)往。當(dāng)然,英法海峽隧道工程未能解決的問(wèn)題仍有許多。

挪威

挪威有較長(zhǎng)的海岸線及大量的狹灣與島嶼,大多數(shù)人生活在海岸附近,因此修建了較多的海底隧道。70年代末以來(lái)已建成約20多座海底隧道,總長(zhǎng)約13km,主要是公路隧道,其次是油/氣管線隧道及輸水隧洞,而且均采用鉆爆法施工。比較著名的工程有:長(zhǎng)3.4km的Tromsoysand公路隧道(深102m);長(zhǎng)3.8km的Trall沿海油/氣管線引線隧道(深260m);長(zhǎng)5.6km的Hitra公路隧道(深275m)。近年,挪威還研究過(guò)許多可能實(shí)施的海底隧道, 包括從挪威大陸到近海油田60km的一些隧道和通過(guò)深海峽底部的一條長(zhǎng)45km的隧道,以及一些極具挑戰(zhàn)性的工程,例如長(zhǎng)132km,深630m的Hareid隧道。

挪威的海底隧道位于各種地質(zhì)構(gòu)造中, 從典型的硬巖(如前寒武紀(jì)的片麻巖)到不堅(jiān)實(shí)的千枚巖和質(zhì)量不良的片巖和頁(yè)巖。所有隧道均穿過(guò)海底明顯的軟弱地帶。 許多擬建的海底隧道經(jīng)過(guò)了十多年的研究論證。 挪威科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)和工業(yè)研究基金(SINTEF)從1986年起進(jìn)行了一項(xiàng)研究, 總結(jié)與評(píng)價(jià)挪威海底隧道建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)。1986年至1989年主要是對(duì)海底隧道建設(shè)技術(shù)的發(fā)展水平進(jìn)行評(píng)論, 評(píng)論集中在3個(gè)問(wèn)題上: 前期勘測(cè)、 隧道掘進(jìn)的效果和巖石支護(hù)材料的性態(tài). 1988年至1991年研究集中2個(gè)方面: 海底隧道的穩(wěn)定性和海底隧道巖石覆蓋層厚度的優(yōu)選。 顯然, 這項(xiàng)研究對(duì)挪威及其它國(guó)家和地區(qū)的海底隧道工程事業(yè)將產(chǎn)生積極影響, 其進(jìn)展值得關(guān)注。

丹麥

丹麥?zhǔn)嵌蟛_的海通往北海口的島國(guó)。由賈德蘭(Jutland)半島、富嫩(Funen)島、蔡倫(Zealand)島及其余小島所組成,其主要海峽--大帶海峽位于富嫩島及蔡倫島之間, 峽寬18km,中有斯拔羅哥(Sprogo)小島分海峽為東西兩槽. 西槽寬約6.6km, 建以公鐵預(yù)應(yīng)力混凝土梁結(jié)構(gòu), 橋跨110.4m。東槽寬約6.8km,公路用一聯(lián)535+1624+535m的懸索橋及共計(jì)19孔193m的P C梁。鐵路則從2條 直 徑7.7m內(nèi)徑的海底隧道通過(guò),長(zhǎng)各約8km,東槽水深50m處, 隧道埋深78m。該項(xiàng)目自50年代開(kāi)始醞釀,1990年動(dòng)工,1997年完成。丹麥大帶海峽把丹麥和歐洲本土連接起來(lái),從而使歐洲范圍內(nèi)幾乎都能陸路相通。此外,丹麥和德國(guó)還設(shè)想通過(guò)海面下深約50m的一條長(zhǎng)19km的鐵路隧道或是一條橋隧組合來(lái)跨越兩國(guó)之間的費(fèi)馬恩海峽。

其它

直布羅陀海峽在歐洲西班牙和非洲摩洛哥之間。自1979年起,西、摩兩國(guó)開(kāi)始合作進(jìn)行可行性研究。兩國(guó)分別組織相應(yīng)機(jī)構(gòu),在西班牙稱SECEG,摩洛哥稱SNED,迄今已開(kāi)過(guò)多次國(guó)際會(huì)議,吸引全世界知名的橋梁、隧道公司和專家們提出不同方案。

直布羅陀海峽東西長(zhǎng)約87km,南北寬窄不同,水深也不同,主要選線方案:東A線自西班牙的肯拿萊斯角(Pointe Cannals)到摩洛哥的錫爾萊斯角(Punta Cirles)(CC線)。這一海峽寬約14km,最大水深950m。西B線自帕洛馬角(Punta Paloma)到馬拉巴塔角(Punta Malabata)(PP線)。海峽寬約26km,最大水深300m。窄處水深,寬處水淺。橋梁方案在技術(shù)上十分困難。 隧道方案有半潛、沉管和深埋等方案。相比之下,橋梁與隧道結(jié)合方案的手段顯示出其優(yōu)越性,直布羅陀海峽的跨海工程,是目前世界上最為艱巨的工程項(xiàng)目。

亞洲和美洲之間只有一處相接近, 那就是介于俄羅斯杰日尼奧夫角與美國(guó)阿拉斯加之間的白令海峽。中間有兩個(gè)大小達(dá)埃曼島,大島屬俄羅斯,小島屬美國(guó)、亞洲側(cè)峽寬34.5km,兩島外側(cè)距離4.02km,美洲側(cè)峽寬35.4km,總寬74.8km,水深約54m。1991年美國(guó)成立了一個(gè)東西兩半球間白令海峽隧道和鐵路集團(tuán)(IBS TRG),是一個(gè)非贏利研究集團(tuán),提出以鐵路隧道越過(guò)白令海峽,并連接美洲的鐵路,直抵南美南端,連接亞洲、歐洲鐵路并連通非洲好望角。這一通道若能實(shí)現(xiàn),可以開(kāi)發(fā)北半球的礦產(chǎn)、油氣和其它自然資源,促進(jìn)世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

在亞洲,跨越爪哇島和蘇門(mén)答臘島之間寬40km,深200m的巽他海峽通道,以及跨越馬六甲海峽的通道等也都是引人注目的設(shè)想。隨著各國(guó)國(guó)力增長(zhǎng),將來(lái)都可能修建跨海工程。



 
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