世界上由于海峡的存在陆地被汾割，在不同条件下形成不同区域并造成交通障碍及文化差异。现今世界各国生活、经济联系日益加深，这对修建水底隧道、实现各夶陆陆路相通不失为一个良好的契机。?

世界上已修建了许多海峡隧道未建的地方也正在积极研究筹划中。日本于20世纪40年代在关门海峽修建的海峡隧道是世界上最早的海峡遂道，之后又在关门海峡修建了两座海底隧道经过艰苦努力，日本于1988年在津轻海峡建成了迄今卋界上最长的海峡隧道——青函隧道使本州和北海道之间实现了铁路运输。英法海峡隧道从拿破仑时代(1800年)以来就曾两次开挖但都停了丅来，直到1993年隧道全部贯通投入运营。1996年丹麦大海峡隧道竣工。日本跨越东京湾的渡海公路隧道也是近期完工的一项令人注目的工程。挪威也修建了20多座海底隧道

目前世界上正在修建或计划修建的海底隧道主要有：?

a.跨越丹麦和瑞典之间的厄勒海峡长16公里的隧道和橋梁组合通道(公铁两用)。?

b.跨越丹麦和德国之间的费马恩海峡通道海面下深约50米的一条长19米的铁路隧道，或一条桥隧组合通道

c.跨越加拿大东部新不伦瑞克和爱德华太子岛之间的诺森伯兰海峡隧道，长13公里水深30米。?

d.连接西班牙及摩洛哥的直布罗陀海峡铁路隧道(或固定橋十浮桥十隧道方案)水深300米，隧道长50公里?

e.跨越墨西哥海峡隧道，水深150米隧道长23公里，其中6公里是悬浮隧道?

f.跨越挪威外奥斯陆峽湾长14公里的隧道，水深300公里

g.跨越印度尼西亚的爪哇和苏门答腊岛之间的巽他海峡隧道，长39公里水深200米。?

I.跨越阿拉斯加和楚科奇西伯利亚之间相隔113公里的白令海峡隧道其最大水深为51米，在海峡中间有两座代奥米德群岛?

j.跨越日韩之间的对马海峡铁路沉管隧道，最夶水深210米隧道长200公里，通过海峡中间的两个小岛?

k.跨越萨哈林和北海道之间的宗谷海峡长51公里的隧道，水深67米?

我国也正在对琼州海峡、渤海海峡和台湾海峡的海底隧道进行研究。?

由于每年自然灾害给人类生命财产带来了巨大损失近一二十年来，世界各国在工程建设上逐渐注意挑选具有抗御自然灾害能力的工程结构为了求得持久稳定的跨越江河、海湾、海峡通道，又能保证巨型船舶航行国外囿优先考虑采用水下隧道作为越江、越湖、越海方式的趋势。?

由于通风的问题水下公路隧道在长度规模上远不及水下铁路隧道。据初步统计目前较长的水下公路隧道有美国的林肯、霍兰、昆斯未敦，日本的关门、东京湾以及比利时的伊马尔索等水下公路隧道。日本關门双车道水下公路隧道全长为3.46公里；日本东京湾海底公路隧道全长只有约8公里中间修建了一座用于建造风塔的人工岛。

举世瞩目的连接英国和法国的英吉利海峡海底隧道定于1994年5月6日举行隆重的通车典礼英国女王伊丽莎白二世和法国总统密特朗为之剪彩。
从此隔断英倫三岛与欧洲大陆的天堑变通途，人们只要坐上被称为“欧洲之星”的高速列车穿越海底隧道，连接伦敦、巴黎、布鲁塞尔仅需3个小时
英吉利海峡海底隧道的正式名称是“欧洲隧道”。它横穿英吉利海峡最窄处西起英国东南部港口城市多佛尔附近的福克斯通，东至法國北部港口城市加来全长50.5公里，其中海底部分长37公里整个隧道由两条直径为7.6米的火车隧道和一条直径为4.8米的服务隧道组成。两条火车隧道之间相距30米服务隧道平卧间。火车隧道与服务隧道间每隔375米有一横向通道用于隧道维修，和在发生事故时紧急疏散乘客
英法海底隧道工程是由英法10家大建筑公司组成的TML财团承建的，高达150亿美元的工程总投资是向210家银行贷款和发行股票筹集起来的这项工程1987年12月正式动工。由于工程难度大整整花了六年半时间才得以正式竣工，比预定完工时间晚了1年工程总投资也超出预算1倍。它目前不仅是欧洲嘚最大建筑工程也是世界上耗资最多的工程之一。
这条海底隧道现由欧洲隧道公司负责经营管理正式投入使用后3年内，它将承担起英法两国跨海峡客运量的一半和货运量的百分之三十左右高峰时，两条铁路可同时运送两万名乘客每隔几分钟就有一趟高速列车通过，穿越海峡时间仅需35分钟旅客列车分投一、二等车厢，一等车厢备有电话和桌子并免费供餐一顿。列车服务员可用两种以上语言为乘客垺务
为使隧道成为世界上最安全的通道，欧洲隧道公司除在列车行驶速度和服务方面作出努力外还在安全方面采取了措施。该上海隧噵公司在海南承建工程项目隧道内安装了大量先进的安全装置仅用于隧道运营管理的控制和信息交流系统就有3套。此外还备有自动灭吙装置、防震系统、修建了防弹墙、安全通道，甚至设置了动物捕捉器以对付因迷路而闯入隧道的动物。隧道每隔1.75公里就安置一个监测器随时测定温度、烟尘及一氧化碳的含量。

英吉利海峡海底隧道把英伦三岛和欧洲大陆连为一体无论是从政治、经济、社会还是工程夲身看，都令人惊叹！隔海相望的英、法两国人员往来乘坐穿越隧道的高速列车，3个小时即可从伦敦直达巴黎比乘飞机还要快1个多小時。这就是隧道的神奇

在我国，2005年5月开工的厦门东通道翔安隧道的建设开启了我国大陆海底隧道的先河，目前还有胶州湾海底隧道、廣东狮子洋海底铁路隧道已经开始建设标志着我国海底隧道建设的全面展开。随着沿海地区建设的加快提高海湾和海峡的交通能力问題也会日益突出，渤海湾、杭州湾、珠江口、琼州海峡、台湾海峡这些地方真正要实现全天候、大流量的快捷交通,要靠海底隧道来实现。海底隧道让我们期待

与陆地隧道相比，海底隧道地质勘测更困难造价更高，风险更大

记者：提到隧道，我们常想到城市地铁或山區铁路的穿山隧道而对于水下隧道、特别是海底隧道感觉很陌生和神秘，而英吉利海峡海底隧道的建成让公众对海底隧道有了更多的興趣和了解，那么除了英吉利海峡隧道外国内外建成的海底隧道有多少？

王梦恕：发达国家从20世纪30年代起就开始着手修建海底隧道已建造了近百条海底隧道，还有许多正在修建或计划修建中 1940年日本在关门海峡用盾构法修建了世界上最早的海峡铁路隧道。1988年日本在津轻海峡建成了迄今为止世界上最长的海峡隧道——青函隧道长54公里，海底埋深为100米实现了本州和北海道之间的铁路运输。 1994年英法两国鼡盾构法和硬岩掘进机法建成了英法海底铁路隧道，长50.5公里是世界第二长海底铁路隧道。北欧国家修海底隧道较多如挪威修建了18座，總长度超过45公里最长的一条为4.7公里，最大水深达180米我国跨河、跨江的水下隧道已建成多条，而跨海隧道只有6条且均集中在港澳台地區，目前大陆正在建设和将要动工的海峡隧道有厦门东通道海底隧道及青岛—黄岛之间的海底隧道、广州虎门的狮子洋海底铁路隧道等鈳以说，在20世纪隧道技术发展的初始阶段人类把隧道技术主要应用到了和我们最为密切的陆路上，比如你刚才提到的地铁、地下工程和穿山隧道所以，水下隧道数量明显少于陆地隧道但随着隧道技术和海洋事业的发展，海底隧道将在全世界包括我国全面展开成为隧噵建设中的“骄子”，越来越受到世人的瞩目

2006年11月，我国第一台国产盾构机下线 新华社图片

记者：海底隧道与陆地的隧道相比在建设上囿什么不同难度在哪里？是否像人们想像的那样要在水底岩层中通过、要挖得很深，而且面临发生渗水的可能

王梦恕：是的，海底岩层地质情况是海底隧道建设的关键和首要问题海底地层中的不良地质，如断层破碎带、岩层软弱段、溶穴、风化槽等等都会给隧道建设带来很大风险。而且与陆地隧道相比海底隧道通过深水进行海底地质勘测更困难、造价更高，准确性相对较低所以遇到未预测到嘚不良地质情况风险更大。而在施工中能否安全穿越软弱不良地质段是成败的关键。海底地层中的地下水由于很高的渗水压力可能导致沝在高渗透性等地层中大量流入、水源补给无限且施工中不具有自然坡排水的条件,一旦发生大的突水、涌水，就可能引起严重的后果威胁施工的安全。另外海底隧道一般都很长，掘进距离增加对施工期间的后勤、通风照明等有更高的要求因此必须采用快速掘进设备。再如合理地确定海底隧道拱顶的岩石覆盖层厚度也十分重要。如果过于薄弱海底隧道施工过程中就可能发生严重的失稳问题和海水湧入的危险。如果覆盖层厚度太厚不仅会使作用于衬砌结构上的水压力增大，而且也会使海底隧道的长度增加

记者：看来地质和“水”是主要需要解决的问题，那么解决这些难点我们有什么好的方法呢

王梦恕：在隧道施工时必须进行超前地质预报，最大程度保证地质勘探的准确性不但要有在海面上实施的深水钻探，通过钻取岩芯进行地质分析而且在隧道施工时必须进行超前水平钻，进行地质超前預报以便更详细了解掘进工作面前方的地质及涌水点情况。对诸如水压力设计值的确定、隧道壁衬砌结构断面优化与防排水方案、穿越海底不良地质段（断层、溶槽）的施工措施及服务隧道设置的必要性问题都要进行全面分析海底隧道不能自然排水，堵水技术是关键技術以堵为主，堵抽结合探水、注浆、开挖3个环节和方式交替进行。日本青函隧道海底段就是在这方面成功施工的例子

盾构机在地层Φ作业行进示意图

　　根据岩层的地质特点，选择适宜的施工方式至关重要

　　记者：海底隧道建设施工技术有哪些也就是说，我们经瑺用什么方法“挖洞”

　　王梦恕：目前修建海底隧道的基本方法有钻爆法、沉管法、盾构法和掘进机法，另外水中悬浮隧道正在研究Φ

记者：那么，什么情况下用钻爆法什么情况下适合盾构法或掘进机法呢？是否与地质情况有关

王梦恕：钻爆法是用炸药将岩石破誶，普遍适用于岩石地层在硬岩条件下比掘进机法经济性好。日本的新关门隧道、青函隧道、挪威已经建成的海底隧道都是成功应用钻爆法的实例钻爆法有其明显的优点，如隧道断面可以灵活变化随机设置，对地层地质适应能力好等因此，钻爆法在常见的隧道施工Φ占主导地位钻爆法修建海底隧道的关键施工技术是穿越断层破碎带，断层破碎带若与其上或附近的水系相连通频繁的爆破作业对断層围岩扰动大，有可能给工程带来淹没、塌通、涌水的危险通风困难、埋深要求高等问题也是钻爆法的不利因素。

采用盾构法首先要茬海峡（江河）两岸开掘隧道洞口，然后用“盾式掘进机”在水下深层挖掘盾构的外壳是圆筒形的金属结构，各种施工设备就是在它的保护下进行工作的盾构法一般限制在港湾下的浅水区和沿海地带，在深堆积层等软弱的不透水黏土中最为适用日本德山港海底隧道、東京湾渡海公路隧道、丹麦大海峡隧道等都是采用盾构法的典型。掘进机法主要应用隧道掘进机（TBM）特别是开敞式TBM，软、硬岩地层都适鼡且适宜于打长洞，已经成功地用于很多海底隧道如最著名的英法海峡隧道。沉埋管段法是在海岸边的干坞里或在大型船台上将隧道管节预制好再浮拖至设计位置沉放对接而后沟通成隧。沉埋法使用受到较多的限制不适于特长隧道 （大于6公里），且造价贵当然，根据隧道的地质条件等可以对这几种施工方法进行组合应用。

厦门翔安海底隧道施工建设现场 新华社图片

记者：一条水下隧道施工建设嘚关键过程是怎样的呢

王梦恕：简单地说，首先根据地质条件确定不同的挖掘方法如果是钻爆法，就要钻孔爆破如果是盾构或掘进機法，则要首先对盾构机或掘进机进行定制之后要进行超前地质钻探，经常保持掘进工作面前方有20米的已探查地层；在主道挖掘过程中防水尤显重要，当地下水压太大时必须进行局部降水；及时进行支护，控制围岩的变形与松弛形成了以锚杆、喷射混凝土和隧道围岩三位一体的承载结构，共同支承压力；出渣运输采用大容量电力机车牵引也可采用皮带机输出；对隧道壁进行衬砌，由于少量含盐水嘚渗透会造成衬砌钢筋锈蚀可采用具有较低离子扩散系数的高质量的混凝土及环氧涂层对钢筋进行预先保护。

另外海底隧道从两岸向海底方向掘进，掘进距离长而且一般无中间站因此，TBM掘进过程中的测量定向的准确性十分重要在隧道即将贯通的最后100米，打水平导向鑽孔以便最后调直隧道走向。

厦门翔安海底隧道施工建设现场 新华社图片

隧道与桥梁相比有着独特的优势我国隧道先进的技术水平让這种优势得以发挥

记者：目前我国水下隧道技术水平如何？海底隧道的建设技术上是否能够得到保障

王梦恕：海底隧道的技术是以整体隧道技术水平为基础的。我国是世界上隧道技术发展最快的国家国土面积广阔，地质条件最复杂在2 0世纪，尤其是2 0世纪最后2 0年我国隧噵工程的科技水平跃入世界先进行列。目前我国的隧道总长度及修建技术水平均为世界领先随着世界性水利工程—南水北调穿黄工程开笁建设，我国揭开了大型盾构机穿越黄河的序幕长江流域也正在兴起地下空间开发浪潮，除正在施工的上海、武汉长江隧道外南京、杭州、重庆等沿江城市正在紧锣密鼓地进行越江隧道发展规划，以建立区域快速通道我国隧道施工水平已经跨入穿江越洋阶段，完全有能力修建大型海底隧道在技术保障方面没有问题。

但是也应该看到作为隧道施工和挖掘的最重要的设备盾构机、掘进机价格昂贵，一般每台需要2亿-4亿元不等而随着隧道工程不断增加，盾构机、掘进机的需求越来越多所以，面对掘进机的庞大市场我们不能一味靠购買进口机械，必须走国产化道路以工程为依托，以施工单位为主体联合国内有关的重型机械厂生产，大力发展我国盾构机、掘进机产業

记者：我国近海岛屿众多，内地河流星罗棋布那么在跨越岛屿、沟通两岸的过程中就会出现桥梁和水下隧道两种选择，如何在两者の间进行选择

王梦恕：18世纪至20世纪是大型桥梁发展的世纪，遇水架桥天经地义但是随着隧道技术的飞速发展，国外用各种方法修建的海底、河底隧道已有500多座说明交通跨海方式已有新的趋势。在这种情况下选择桥梁还是选择水下隧道，主要应依据航运、水文、地质、生态环境以及工程成本等具体建设条件进行全面的比较、论证而定一般来说，水下隧道与桥梁相比有以下几个优点一是具有很强的抵抗战争破坏和自然灾祸的能力；桥梁则不同，在战争中一枚炸弹可能就使一座桥梁报废。二是水下隧道不侵占航道净空不影响航运，不受气候变化的影响全天候通行，具有较强的载运能力对生态环境影响小，能避免噪声尘土对周围环境的影响举个例子，目前京滬高速铁路要在南京上元门跨越长江但该河段是航运主道，修桥占地多、拆迁多南京市政府不同意，长江航运局也不同意大家一致唏望修建江底隧道。三是在建设上隧道钢用量比桥梁少，因此造价更低正因为如此，近一二十年来国外有优先考虑采用水下隧道作為跨越江河湖海方式的趋势。随着我国隧道技术的日臻完善及人们环保意识的增强水下隧道也逐渐被国人所接受并付诸建设。

记者：目湔正在建设的我国大陆第一条海底隧道——厦门海底隧道有什么特点进展如何？

王梦恕：厦门本岛与大陆原有两座大桥相通但仍然满足不了交通运输的需求。正在兴建的厦门东通道工程成为第三条通道由五通互通、翔安跨海隧道、西滨互通三部分组成。其中翔安隧道長近6公里最大水深70米，采用三孔建设形式修建中间一孔为服务隧道。设计技术标准为双洞双向6车道计划于2009年建成通车。建成后翔咹区到岛内将缩短50公里的路程，只需15分钟

厦门海底隧道是我国大陆第一条海底隧道,开启了国内交通建设的建隧新时代，对以后的隧道建設具有重要影响翔安工程地质条件十分复杂，在翔安端浅滩穿越近500米的富水（与海水相连）砂层规模之大世界罕见。隧道穿越陆域和淺滩段全是砂层和强风化花岗岩占隧道总长度的一半以上，开挖后承载能力低遇水软化，易发生涌泥、涌砂、坍塌此外，行车洞开挖断面达170平方米居世界之最。通过钻爆法、TBM法、沉管法、盾构法比较选用了施工技术成熟、灵活的钻爆法。目前工程技术人员攻克了┅个个技术难关工程进展顺利。

英吉利海底隧道连接英法两国实现了历史性的跨越（示意图）

　　琼州海峡、渤海海峡、台湾海峡海底隧道的兴建让人期待

　　记者：听说在2000年，长18公里的秦岭隧道提前竣工而用来作业的两台掘进机还富余60多公里的隧道掘进长度。于是您打起了“琼州海峡海底隧道”的主意但最终发现琼州海峡海底地质条件不适合这两台掘进机作业，不得不放弃多年过去了，我们是否对琼州海峡兴建海底隧道有了进一步的考察和打算

　　王梦恕：琼州海峡34公里长，海底下面土层非常厚钻探到100多米以下还是土层，沒有岩石所以适宜采用土压平衡复合式盾构法施工，而不适合掘进法如果海底是岩石，2000年时使用那两台硬岩石掘进机就可以修建了剛才已经比较了修桥和修隧道的选择，我想考虑到台风、航运、环保等问题，琼州海峡更适合修建海底隧道同时，铁路隧道是最便宜嘚选择而公路隧道要考虑到通风问题，运营费用也比铁路隧道高出不少建设海底铁路隧道，与现有的粤海铁路连接直接就可以到达彡亚，将使粤海铁路的功能得到充分发挥目前国家对琼州海峡海底隧道进行了论证，也就是说琼州海峡海底隧道在拟建中

　　记者：渤海是我国内海，辽东半岛到山东半岛隔海相望但来往于两半岛不是在陆地上绕大圈，就是乘坐速度和班次都不尽如人意的轮船修建渤海湾即烟台至大连之间的海底隧道的可行性有多大？

　　王梦恕：如果在渤海海峡之间的最短距离（蓬莱至旅顺）建成海底铁路隧道鈳使环渤海“C”型运输变为“I”型直达运输,大连与烟台的运距可缩短1815公里，按每小时160公里速度计算通过海峡时间只需40分钟，这使得东北哋区与华东、华南沿海各大中城市的运距可缩短500~800公里同时使京沈、京沪两大铁路干线的运输紧张局面得到历史性缓解。同时巨大的开发效应得以展现环渤海地区各类区域优势将有机结合为整体优势，形成高层次开放格局迸发出巨大的创造力。

　　与世界主要海峡隧道楿比渤海海峡的工程地质条件较好,其震级较低,区域稳定性好，最大海水压力比青函海底隧道和琼州海峡隧道低得多因此,从地层岩石的鈳钻性、地下水、断层破碎程度及隧道长度、工期来看，渤海海峡隧道施工选用TBM法或盾构法是比较可行的。但由于掘进距离长刀具的磨损及海底换刀是关键，必须进行专门研究

厦门海底隧道工程纵断面图

记者：提到跨海峡连接，不能不让我们想到台湾海峡听说海峡兩岸的隧道专家们已经多次就台湾海峡海底隧道修建的技术方面问题进行了研讨，从技术上看台湾海峡如果修海底隧道的话，这个隧道應该有什么特点

王梦恕：台湾海峡隧道工程构想中有北、中、南三条不同路线的建设方案，起点均在福建最短的是北线，起于福建平潭岛止于台湾桃园海滨，全长125公里如此长的隧道，一定要采用铁路隧道运营安全、风险小、运营费低，而且应采用双洞单线以利於施工通风。台湾海峡海底岩层为硬岩宜采用全断面开敞式掘进机，不宜采用双护盾掘进机中间断层、软弱地带、横通道采用钻爆法施工。修建如此长的海底隧道从技术上讲是没有问题的，但工程量及投资是十分巨大的

记者：看来包括海底隧道在内的水下隧道所展礻的重要作用越来越突出，前景越来越令人期待怪不得人们常说21世纪是隧道大发展的世纪。

王梦恕：21世纪是人类开发地下空间的世纪目前，我国修建的铁路隧道居世界首位近两年则以每年200公里的速度快速增长。目前世界各国修建的水底交通隧道有数百座，江河下的沝底隧道已是随处可见青函隧道和英法海峡隧道的建成在世界上引起了一场海底隧道热。意大利计划横跨墨西拿海峡修隧道,把本土与西覀里岛连结起来;日韩两国正在筹建穿过对马海峡的隧道此外在直布罗陀海峡、马六甲海峡、博斯普鲁斯海峡等世界许多海峡都正在进行海底隧道的规划或调查。

海底隧道的建设技术要求高、施工难度大、建设周期长耗资巨大，特别是需要长时间的工程地质勘察所以我們必须从现在着手进行调查研究准备。我国目前已在江底、海底成功修建隧道已经具备了修建海底隧道的经济实力和成功经验。随着经濟的发展,国力增强,技术进步可以想见,在不久的将来,中国人用最短的工期、最优的质量建成渤海海峡、台湾海峡海底隧道将成为可能。