近年来,中国高铁建设引发了国内外的广泛关注,许多工程堪称奇迹。然而,在这场“中国vs外国”的较量中,我们还是输了两场——全球最长陆地铁路隧道,以及全球最深隧道。这两场的获胜方都是即将于6月1日正式开通的瑞士戈特哈德隧道(Gotthard Base Tunnel),单条隧道长度为57.09千米,整个工程耗资大约120亿瑞士法郎(约合792亿元人民币)。
戈特哈德铁路隧道位于瑞士中部阿尔卑斯山区,由东线和西线两条隧道组成。东线和西线隧道加上其他辅助竖井和连接通道,整套隧道系统总长度达到151.8千米。
陆上最长隧道的亚军也是瑞士人,是2007年通车的勒奇山隧道,总长34.58千米。中国则屈居第三,西格(西宁-格尔木)铁路二线工程新关角隧道长度为32.65千米。
更为特别的是,这次戈特哈德还击败了两条海底隧道——长53.85千米的、连接日本北海道与本州岛的清津海峡隧道,以及长50.5千米的英法海底隧道,从而成为全球最长铁路隧道。
一般而言,陆地上的铁路总会尽量在地面铺设,除非条件极为不利,才会走隧道,而穿越海峡则不得不几乎全程走隧道,因此全球最长铁路隧道被海底隧道长期“霸占”。
不过,2025年,戈特哈德可能不得不让出世界第一的宝座,连接奥地利意大利的Brenner铁路隧道将会建成,长度大约为55千米。
中国目前也在超越自我,正在建设的云南高黎贡山隧道长约34.53千米,超过了新关角隧道,但通车后仍将排名第三。
另外,戈特哈德也是全球距地面最深的铁路隧道,最深处为2300米。
戈特哈德铁路隧道定于2016年年底投入商业运营,瑞士苏黎世至意大利米兰之间的火车之旅只需2小时40分,比现在缩短大约1小时。
由于隧道的作用,这条线路将成为沟通南欧与北欧的重要通道。欧洲联盟委员会负责交通的委员维奥莱塔·布尔茨23日说,戈特哈德隧道是“上天给欧洲的恩赐”,有助于推动欧洲经济发展。
正因为如此,德国总理默克尔、法国总统奥朗德、意大利总理伦齐都预定出席隧道开通仪式。
“跨越阿尔卑斯”(AlpTransit)计划,左面的黄色隧道就是勒奇山隧道,右面中间的是戈特哈德隧道
瑞士铁路部门预计,通车后,旅客将从现在的每天9000人次增加至2020年的每天1.5万人次。最终,这条铁路线每天将运行260趟货运列车和65趟客运列车,运行时速达到200公里,最高时速可能达到250公里。
速度也不输中国?
穿越阿尔卑斯山的隧道堪称是瑞士的“三峡工程”,也是跨世纪的“百年大计”,最早在1947年,由瑞士工程师卡尔·爱德华·格吕纳提出,当时他就认为要到21世纪才能建成。
1963年,瑞士政府设立一个委员会,研究隧道建设计划。最终,政府于1983年认定,建造这样的铁路隧道并非当务之急,从而计划被搁置。
1992年,瑞士举行全民公决,63.6%的人投票者支持建隧道。1993年开始探测,1996年着手工程准备工作,1998年才正式批准了跨阿尔卑斯的新铁路计划的预算,2003年开始机械挖掘,东线和西线隧道分别于2010年10月和2011年3月贯通。如果从2003年算起,至2016年通车,工程耗时13年。
值得一提的是,就工程问题公投,也是瑞士的一个特色。比如今年,瑞士就公投通过了重修戈特哈德公路隧道的动议。
虽然决策速度略嫌冗长,但13年修建50多千米,施工速度看来也不算慢了。
中国的新关角隧道,全长30多千米,2007年底全面施工,2014年4月全线贯通,当年年底通车。工程将近7年。而中国一些十几千米的隧道也要修上好几年,如沪昆高铁第一长隧——壁板坡隧道,全长14.76千米,花了4年半。
其中的主要原因如下:一是戈特哈德隧道工程分5段同时施工,十几千米的隧道自然不可能分那么多段。
黑白相间的是现有线路,虚线为隧道,实线为露天路段,粉红色为戈特哈德隧道北面的延期路段
第二个原因是,瑞士人在阿尔卑斯打隧道不是一天两天了,对这座“母亲山”已经摸得很熟。
因此,瑞士早已就成为有名的“隧道之国”,有丰富的建设与设计经验。仅圣哥达阿尔卑斯山口,57公里的铁路线就有72个隧道。2010年交通运输部的考察团在报告中说,瑞士稠密的公路、铁路网,有七分之一在地下,隧道比例非常高。而中国的许多隧道建设地区,是从零开始的。
最重要的原因也许是,瑞士人在设计时尽量避开地质条件不利的区域,但中国有些隧道建设,不仅地质条件复杂,而且避无可避。
比如新关角隧道首先是高寒、高海拔,又位于青藏高原地质板块挤压的结合部,具有高地应力、变形控制难度大等特点,共通过17个大、小断裂带,其中长达2355米的二郎洞断层束素有“隧道地质博物馆”之称。相应地,水文地质极其复杂,不仅存在连续砂层段、长大段岩溶、断层,而且地下涌水量之大极为罕见,全管段日涌水最大可达32万立方米。
又如壁板坡隧道,穿越断层、岩层接触带、高压富水区、煤层采空区,受到煤层瓦斯、高地应力等不良地质现象的影响。但这些区域也不是轻易就能改变路线避开的。
当然,工程有国界,工程师有国界,但工程技术是没有国界的。虽然中国工程师已经克服了许多无法回避的难关,创造了一个个奇迹,但瑞士在隧道建设与工程管理上的丰富积累,对我们这样新晋的“隧道大国”仍有重要的借鉴价值,加强交流学习总是有益的。