從此重洋變通途全球著名的那些海底隧道

本刊記者 王麗君

和建設(shè)跨海大橋一樣，建設(shè)海底隧道是人類將天塹變?yōu)橥ㄍ镜挠忠环N壯舉。在世界范圍內(nèi)，海底隧道的正式建設(shè)始于上世紀(jì)40年代，而人類建海底隧道的夢想和嘗試，卻比這個時間還要再早一個多世紀(jì)——早在十九世紀(jì)的拿破侖時代，當(dāng)時法國人就設(shè)想在英法海峽之間修建一條隧道，并進行了兩次開挖，但最后都因技術(shù)和戰(zhàn)爭的原因而擱淺。歷經(jīng)兩個多世紀(jì)，直到1993年這條隧道才完全貫通，投入運營。

目前，全世界已建、在建的跨海隧道有20多條，主要分布在歐洲、日本和我國香港地區(qū)。

英法海底隧道：“一夢200年”的歐洲最長海底隧道

英法海底隧道又稱英吉利海峽隧道或歐洲隧道，是歐洲最長的海底隧道，也是世界上海底部分最長的海底隧道，也叫“歐洲隧道”。它橫貫多佛爾海峽，起于英國的?？怂雇ǎ褂诜▏募觼?，把英倫三島與歐洲大陸連接起來。

隧道由兩段火車隧道和一段工作隧道平行構(gòu)成，工程總長50000米，僅次于日本青函隧道。它的海底隧道長度為39000米，歷時8年,工程耗資約100億英鎊，英法兩國政府均不提供公共資金，全部利用私人資本建設(shè)，它也是世界上規(guī)模最大的利用私人資本建造的工程項目。

英法海底隧道完工后，全天營運，高峰時間可每3分鐘開出一列火車，每小時可向兩岸各運載4000輛汽車。隧道啟用后，倫敦至巴黎的陸上旅行時間縮短了一半，3小時即可到達。據(jù)英國鐵路當(dāng)局估算，每年通過隧道的旅客人數(shù)可達1800萬人，貨運量可達800萬噸。

這項工程由三條隧道和兩個終點站組成。三條隧道由北向南平行排列，南北兩隧道相距30米，是單線單向的鐵路隧道，隧道直徑為7.6米；中間隧道為輔助隧道，用于上述兩隧道的維修和救援工作，直徑為4.8米。在輔助隧道的1/3和2/3處，分別為兩運營隧道修建了橫向聯(lián)接隧道。當(dāng)鐵路出現(xiàn)故障時，可把在一側(cè)隧道內(nèi)運行的列車轉(zhuǎn)入另一隧道繼續(xù)運行，而不中斷整個隧道的運營業(yè)務(wù)。在輔助隧道線上，每隔375米，都有通道與兩主隧道相連，以便維修人員工作和在緊急情況下疏散人員。

英法海底隧道于1987年12月1日正式開工，造價150億美元，原計劃1993年通車，后延遲一年。修建資金主要來源于國際銀行貸款和出售股票，由英法財團承建。隧道使用的客貨列車，均由2臺機車牽引，每臺機車功率為7600馬力，平均最高時速為140公里。

在1994年5月6日的隧道通車典禮上，當(dāng)時的法國總統(tǒng)密特朗和英國女王伊麗莎白二世在隧道兩端——法國的加來和英國的?？怂雇?，共同主持了盛大的通車剪彩儀式，并在剪彩典禮上發(fā)表講話。密特朗說，兩個多世紀(jì)的理想實現(xiàn)了，他本人和法國人民都為這一工程的實現(xiàn)而感到高興。這一工程將促進歐洲統(tǒng)一建設(shè)，英法兩國之間所做的事不會使歐洲其他地方感到無動于衷。伊麗莎白二世女王說，這是第一次英法兩國元首不是乘船，也不是乘飛機來會面的。她希望海底隧道能增加兩國人民間的相互吸引力，希望兩國繼續(xù)進行共同的事業(yè)。

隧道的開通填補了歐洲鐵路網(wǎng)中短缺的一環(huán)，大大方便了歐洲各大城市之間的來往。英、法、比利時三國鐵路部門聯(lián)營的“歐洲之星”（Eurostar)列車時速達300公里；平均旅行時間，在倫敦與巴黎之間為3個小時，在倫敦和布魯塞爾之間為3小時10分。如果把從市區(qū)到機場的時間算在內(nèi)，乘飛機還不如乘‘歐洲之星’快。歐洲隧道還專門設(shè)計了一種運送公路車輛的區(qū)間列車，稱“樂謝拖”（Le Shuttle）。各種大小汽車都可以全天候通過英吉利海峽，從而使歐洲公路網(wǎng)也連成了一體。人們稱譽這項工程為“一夢200年，海峽變通途”。

日本青函海底隧道：用24年建成的當(dāng)今世界最長隧道

青函海底隧道因連接日本本州青森地區(qū)和北海道函館地區(qū)而得名，是一座位于日本北部的海底隧道，也是目前世界第一長的隧道（含鐵路隧道和公路隧道），穿越津輕海峽底下，連結(jié)日本本州與北海道兩大主島，全長53.85公里，海底部分23公里，陸上部分本州一側(cè)為13.55公里，北海道一側(cè)為17公里。主隧道寬11.9米，高9米，斷面80平方米。隧道兩端各位于青森縣的東津輕郡今別町的濱名、與北海道上磯郡知內(nèi)町的湯之里，沿線通過青森縣東津輕郡外濱町和北海道松前郡福島町。

青函隧道的工期長達24年，共耗資6890億日元。最大水深140米，最小覆蓋層厚100米，采用超前導(dǎo)坑和平行導(dǎo)坑法施工，以便提前探明地質(zhì)情況并作通風(fēng)、排水和出渣之用。平行導(dǎo)坑與正洞的中線間距30米，兩者之間每隔600米用橫向通道連接。由于海底復(fù)雜的地質(zhì)斷層和軟巖構(gòu)造，曾出現(xiàn)多次嚴(yán)重滲水事故，其中一次僅排水就用150多天。為此，創(chuàng)造了防止隧道漏水等先進技術(shù)。

海底隧道的開鑿，使用巨型掘巖鉆機，從兩端同時掘進。掘巖機的鏟頭堅硬鋒利，無堅不摧。鉆孔直徑與隧道設(shè)計直徑相當(dāng)，每掘進數(shù)十厘米，立即加工隧道內(nèi)壁，一氣呵成。為保證兩端掘進走向的正確，采用激光導(dǎo)向。在海底地質(zhì)復(fù)雜，無法這樣掘進的情況下，就采用預(yù)制鋼筋水泥隧道，沉埋固定在海底的方法。

1971年主隧道動工興修時，預(yù)算工程的全部費用為8億3千萬美元，后來多次追加費用，估計到隧道竣工，整個工程需用27億美元，平均每公里5千多萬美元。

為確保列車的準(zhǔn)時、高速、安全運行，在函館設(shè)指令中心，對列車的運行實施監(jiān)控，還在隧道內(nèi)建有兩座避難車站和8個熱感應(yīng)點，裝有火災(zāi)探測器、自動噴水滅火裝置、地震早期探測系統(tǒng)、漏水探測器等設(shè)備。一旦發(fā)生危險，列車可迅速就近駛?cè)氡茈y車站，乘客可通過兩側(cè)能收容上千人的避難所或傾斜坑道脫離險境。

青函隧道1985年3月10日貫通。從前用渡輪渡海需時長達4個小時，如今電氣化列車經(jīng)青函隧道通過津輕海峽只要花費30分鐘，大大縮短了本州與北海道間的交通時間。

丹麥斯多貝爾特大海峽隧道工程：全世界最大的土木建筑工程

多年以來丹麥人有一個心愿——在斯多貝爾特大海峽下修建一條水下通道,用一條固定的公路和鐵路，將西面的菲英島和東面的西蘭島連接起來。1986 年，丹麥政府決定將人們的愿望變?yōu)楝F(xiàn)實。

斯多貝爾特大海峽隧道全長18公里，其中海底隧道長7.9公里。1988年動工，1995年竣工，是丹麥建筑史上最大的土木工程，也是當(dāng)前世界三大隧道工程之一。它把丹麥境內(nèi)的菲英島與西蘭島、首都哥本哈根連接起來，是連接斯堪的納維亞半島諸國與歐洲大陸的最主要通道。

這條海上通道不僅用于丹麥東部和西部之間的客運和貨運，也是波羅的海諸國通至北海的主要航線。大海峽隧道連接工程全部竣工之后，海底隧道和海上大橋的運載能力，達到工程竣工前船運的兩倍。列車通過海底鐵路隧道僅需7分鐘，汽車通過越海線也只11分鐘，相比輪渡幾乎節(jié)省約75分鐘。對汽車司機和鐵路乘客來說，節(jié)省了大量寶貴時間。1996 年開始每天有13000輛汽車和200列火車通過越海大橋和海底鐵路隧道，行車密度增大了一倍。

該工程對隧道事業(yè)的建設(shè)和發(fā)展具有很大影響，有助于丹麥將公路、鐵路交通網(wǎng)貫通全國，也有助于交通網(wǎng)連接丹麥、瑞典和歐洲大陸。斯多貝爾特大海峽連接工程對丹麥影響的重大程度，并不亞于英法海峽隧道工程對英國和法國的影響程度。

斯多貝爾特工程的費用來自丹麥和其他國家的貸款，并由政府提供擔(dān)保。按1988年物價，該工程的總造價為220億丹麥克朗（約合人民幣280億元），如果考慮金融和物價上漲因素，總造價為380億丹麥克朗（約合人民幣490億元)。其中，東面海峽隧道的費用約占28%，橋梁約占34%；西面海峽橋梁約占23%；其余15%用于地面設(shè)施、鐵軌鋪設(shè)和斯普羅島上工程。如果采用造價/人口比的統(tǒng)計方法，斯多貝爾特大海峽工程是當(dāng)今世界上建筑工程中最大的一個土木工程，比英法海峽隧道要大六倍以上。

香港海底隧道：世界最忙的4線行車隧道之一

到目前為止，香港共有紅!、東區(qū)、西區(qū)三條海底隧道。香港紅!海底隧道于1969年9月1日動工，1972年8月2日通車，耗資港幣3.2億港元。隧道全長1.86公里，車速限制70公里。跨越維多利亞港，將九龍半島和香港島兩岸獨立的道路網(wǎng)絡(luò)連接起來。海底隧道南端出入口位于奇力島，位于香港島東區(qū)。北端出入口所在的土地位于紅!以西，是靠填海獲得。

隧道設(shè)計為沉箱式，每個箱子都擁有編號，當(dāng)人們在隧道發(fā)生什么意外時，只要知道附近的編號，就能將準(zhǔn)確地點通知警察過來幫忙。香港海底隧道是世界上最繁忙的4線行車隧道之一，也是香港最繁忙、使用率最高的道路。其雙線雙程行車的舊式設(shè)計，使隧道的行車流量早于通車10年后已經(jīng)飽和，往港島方向幾乎每日上下午繁忙時間都會出現(xiàn)交通擠塞。

雖然先后有東區(qū)海底隧道及西區(qū)海底隧道通車分流，但由于兩隧道收費高昂，且地理位置又不及紅隧海底隧道方便，故紅隧擠塞的情況不但未有改善，而且日益惡化，尤其在周末及假日前夕，有時到凌晨12時仍可見到車龍。2005年，平均每日行車量達121700架次，相比其設(shè)計用量80000架次，超出一半以上。因此，政府有意加快研究興建香港第四條過海隧道的可行性。另外，預(yù)期于2016年，東區(qū)海底隧道的30年專營權(quán)屆滿后，會由香港特區(qū)政府收回管理，擠塞的情況可逐步改善。

平日凌晨時份，紅隧僅有的兩條管道其中一條會停止使用，以進行維修。剩下的一條管道則會改為雙程行車，并會降低車速限制。2001年，紅隧曾由于無法在凌晨完成重鋪路面的工程，使隧道在上班繁忙時間仍需要單管雙程行車，幾乎完全癱瘓港島和九龍的交通，車龍成“十字型”分成東西向和南北向兩段，分別由港島東區(qū)的太古城伸至西區(qū)的西營盤，以及由獅子山隧道伸至港島南區(qū)。

廈門翔安海底隧道：能抗8級地震+世界頂級施工水平

福建廈門翔安海底隧道是中國內(nèi)地第一條自主建設(shè)的跨海大橋，全長8.695公里。2010年4月26日建成通車后，雙向六車道的廈門翔安海底隧道成為了廈門島第五條出入島通道，兼具公路和城市道路雙重功能，它的建成通車使廈門出入島形成了從海上到海底的全天候立體交通格局，從廈門本島到達對岸的大陸端，比原來整整節(jié)省了82分鐘。。

廈門東通道（翔安隧道）連接廈門市本島和大陸架翔安區(qū)，是一項規(guī)模宏大的跨海工程。其中海底隧道長6.05公里，跨越海域?qū)捈s4.2公里。設(shè)計采用三孔隧道方案，兩側(cè)為行車主洞各設(shè)置3車道，中孔為服務(wù)隧道。主洞隧道建筑限界凈寬13.50米，凈高5.0米。服務(wù)隧道建筑限界凈寬6.5米，凈高6米。主洞隧道測設(shè)線間距為52米，服務(wù)隧道與主洞隧道凈間距為22米。計算行車速度每小時80公里。隧道最深處位于海平面下約70米，最大縱坡3%。左、右線隧道各設(shè)通風(fēng)豎井1座，隧道全線共設(shè)12處行人橫通道和5處行車橫通道，橫通道間距為300米。采用鉆爆法暗挖方案修建該工程，是中國大陸第一座大斷面的海底隧道，是由我國完全自主設(shè)計、施工，對我國隧道建設(shè)技術(shù)的進步和發(fā)展，縮小與世界先進水平的差距。

翔安隧道工程的實施具有地質(zhì)條件復(fù)雜、工程經(jīng)驗少、技術(shù)難度高、施工風(fēng)險大、社會影響大等特點。擁有數(shù)項世界罕見難題——世界上覆蓋層最淺的海底隧道，最薄處5.7米；行車主洞開挖斷面面積達170.7平方米，在世界海底隧道建設(shè)史上尚屬首例；軟弱圍巖（俗稱爛泥巴）、富水砂層、風(fēng)化槽群（囊）這些不良地質(zhì)段規(guī)模之大也為世界罕見。

為攻克這些世界級難題，建設(shè)者們依靠科技進步，加強地質(zhì)超前預(yù)報，使用傳統(tǒng)與創(chuàng)新相結(jié)合的辦法，因地制宜，安全穩(wěn)步推進隧道建設(shè)。他們采用“地下連續(xù)墻井點降水”法，成功穿越630多米的富水砂層；用“全斷面帷幕注漿技術(shù)”和“注漿小導(dǎo)管技術(shù)”，克制了強風(fēng)化槽的肆虐。

正是依靠自主創(chuàng)新，翔安海底隧道安全性得到了最大程度的保障。其抗腐蝕、抗?jié)B水度均為最高等級，能抵抗8級地震，施工工藝達世界頂級水平，工程質(zhì)量合格率100%，被交通運輸部確定成為全國三大樣板工程之一。

據(jù)統(tǒng)計，從翔安海底隧道中開挖、棄運土石方約235萬立方米，幾乎可以將埃及大金字塔塞滿。支護用錨桿、鋼架、鋼筋網(wǎng)、襯砌鋼筋等鋼材約5萬噸，相當(dāng)于7座巴黎艾菲爾鐵塔。

資料鏈接

世界上最早的海底隧道建成于1942年，是日本在本州的下關(guān)和九州的北九州市之間修筑的一條長6.3公里的海底隧道——關(guān)門海峽隧道。

世界上最長、最深的沉入式隧道是美國舊金山灣海底隧道，海底部分長達5.8公里。這條隧道共由57段組成，是美國舊金山灣區(qū)捷運交通系統(tǒng)的一部分。

世界上海底隧道最多的國家是挪威。挪威有較長的海岸線及大量的峽灣與島嶼，大多數(shù)人生活在海岸四周，因此修建了較多的海底隧道。上世紀(jì)70年代末以來，已建成約20多座海底隧道，總長約13公里，主要是公路隧道。

“膠州灣海底隧道”是繼廈門翔安海底隧道之后我國大陸開工建設(shè)的第二條海底隧道，又稱“青島膠州灣隧道”，位于膠州灣灣口，連接青島和黃島兩地，雙向6車道，2011年6月30日正式開通運營。其設(shè)計服役壽命為100年，項目總投資32.98億元。全長7800米，分為陸地和海底兩部分，海底部分長3950米。隧道長度排名全國第一、世界第三。該隧道處于火山巖及次火山群地帶，覆蓋層較薄，斷裂帶密集，共穿越18條斷層破碎帶，斷面最大跨度達28.20米，最深處位于海平面以下82.81米。