水下隧道建设：开启穿江越海新时代
2017-07-27 来源：新华网
7月7日,南昌红谷隧道实现正式通车,该隧道横穿赣江,主线全长2650米,是国内江河最大沉管隧道,也是世界上首次在江河中游修建的沉管隧道。然而,红谷赣江隧道的通车只是中国水下隧道建设取得的累累成果之一,过去五年,中国水下隧道建设获得长足发展。通过多项世界首创水下隧道的工程实践,经过我国隧道工程技术人员长期努力奋斗,中国水下隧道已经走到了世界的先进行列。
几十座长江大桥的陆续建成已经让人对万里长江“天堑变通途”习以为常,但是,与建桥相比,在江底通隧不言而喻,挑战自然巨大。
2004年,武汉长江隧道破土动工、修建之初,各方顾虑不断,“中国人有能力在长江57米深处,攻克高水压、强透水、超浅埋等水底盾构掘进世界级难题,一次性成功穿越长江江底2500米吗?”
多年后,参与设计者中国勘察设计大师、中铁第四勘察设计院副总工程师肖明清回忆彼时的心情更是用“如履薄冰,如临深渊”。
2008年12月28日,武汉长江隧道通车运营,中华民族实现了“隧穿长江”的梦想。长江天险造“地标”,打破了以往大直径盾构只适用于软土地层的局限,开创了我国在复杂条件下修建大直径盾构隧道的先河。四年的工期,武汉长江隧道破解了5大世界级难题,取得了10余项国家专利,特别是“穿江越城”的先进盾构技术,为我国城市交通发展的“地铁时代”提供了有力的技术支撑。
以“武汉长江隧道”为起点,我国长江中下游三大越江隧道——武汉长江隧道、上海长江隧道、南京长江隧道相继建成通车;10年时间,万里长江上建成和在建的隧道已达12座,这在世界水下交通建设史上绝无仅有,在受访的多位隧道人看来,这些隧道的建成标志着我国穿越江河湖海的隧道技术臻于成熟,达到了世界先进水平。
“自主创新”编织水下隧道美誉
在建设跨江、跨河、跨海的隧道热潮中,水下隧道成为中国建设施展才华的宏大舞台。中国工程院院士王梦恕认为,近年来,我国水下交通隧道建设实现了蓬勃发展,众多水下公路、地铁、铁路隧道在构建城市、区域交通网建设中发挥着积极作用,也为水下隧道施工建设积累了丰富技术和经验。
中国自主设计、施工的第一座穿越长江的地铁隧道——武汉地铁2号线长江隧道于2012年12月28日建成通车。中铁第四勘察设计院设计负责人王金龙和他的团队,以“拼将全身智与力,誓叫天堑变通途”的精神,让“超高水压”、“超深风井”等等世界级的难题成为过眼云烟。
2013年建成通车的武汉地铁4号线过江隧道,与2号线相比,越江区间跨越江面的宽度更宽,隧道埋深更深,地质情况更复杂,施工难度与风险更大。
2014年,世界直径最大的双层盾构隧道——扬州瘦西湖隧道建成通车,其创新设计获第十七届中国专利优秀奖,实现了我国双层盾构隧道修建技术的重大突破。同年,外径15.0米、世界上已建成的直径最大的盾构隧道之一—杭州钱江隧道通车运营,这也是世界首次在钱江强涌潮作用下修建水下隧道。
2015年,我国首条“穿黄”地铁——兰州地铁隧道1号线右线顺利贯通。该项目被国内隧道专家、中国工程院院士钱七虎、梁文灏等评为“世界级难题”。负责施工的单位中国铁建十四局,此前已成功穿越扬州瘦西湖、厦门西海域、四次穿越长江,有着丰富的超大直径和水下盾构隧道施工的经验。
面对枯燥冰冷的钢筋、水泥、沙石,被中国建设者们赋予了生命和智慧,而科技是其中最灵动的细胞。以年均建成通车一条水下隧道的速度,不断在水下隧道建设领域摘取桂冠。
“惊涛气概”走向海底隧道
遇水架桥是千百年来人类的习惯做法,随着水下地质勘探技术、施工水平的提高,以及地面交通压力的不断增长,水下交通隧道以其少拆迁、不影响航运和水域生态环境,不受天气、大风、大雾影响,可以全天候运营,而且具有很强的抵抗灾难灾害和突发事件的能力等独特优势逐渐成为当今跨越江河湖海的新选择。
从技术上看,众多水下隧道的开通,也为我国在这一领域提供了很好的技术支持,并开启了从大江迈向大海的新时代。
放眼全国,2010年厦门翔安海底隧道建成通车,这是国内第一座海底隧道,也是世界上最大断面钻爆法海底隧道。项目形成的“钻爆法海底隧道修建技术”以“里程碑式”的引领作用,已推广应用到多座跨江越海工程;6年后,国内首条采用盾构法施工的地铁海底隧道也在厦门盾构始发,而在相邻省份的珠海,我国首条于外海建设的沉管隧道——港珠澳大桥沉管隧道,预计2017年年内建成后将是世界上最长的公路沉管工程。
放眼世界,1994年建成的英吉利海峡隧道,完成了英法两国“两个多世纪的理想”;拥有“世界之最”的日本青函隧道修了20多年;俄罗斯人修白令海峡隧道的“百年梦想”至今还没眉目;而已经拥有世界最长跨海大桥的中国,正在为修建世界最长海底隧道——渤海海峡跨海通道(烟大海底隧道)进行着论证。
解放军理工大学教授、中国工程院院士钱七虎认为:“19世纪是桥的世纪,20世纪是高层建筑的世纪,21世纪为了节约能源、保护环境,人类要大量利用地下空间,因此,21世纪对人类来说是地下空间的世纪。”
