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从图纸上“走”下来“深埋的全隧道”为何迟难

来源:黑龙江医学 【在线投稿】 栏目:期刊导读 时间:2020-08-06 17:50

【作者】:网站采编

【关键词】:

【摘要】根据渤海海峡的气象及水文条件,大风、大雾及暴雨等恶劣天气的时间较多,不利于海上通行,若采用桥梁方式通过渤海海峡将受到很大影响,不能确保全天候运营。 以海底隧道或隧道

根据渤海海峡的气象及水文条件,大风、大雾及暴雨等恶劣天气的时间较多,不利于海上通行,若采用桥梁方式通过渤海海峡将受到很大影响,不能确保全天候运营。

以海底隧道或隧道和桥梁相结合的方式,建设公路和铁路相结合的跨越渤海的直达快捷通道,将有缺口的C形交通变成四通八达的D形交通,进而形成纵贯我国南北从黑龙江到海南十一省(市、自治区)的东部铁路、公路交通大动脉,这一快捷通道无论是对区域经济发展,还是对国家战略贡献,都具有重要的现实作用与深远的历史意义。

然而,从提议至今20余年,建设一条渤海海峡跨海通道,却仍是一个美好的理想,未曾变成现实。

高难度自然环境挑战下的工程难题

为了突破海峡、海湾和海岛对交通的制约,建设跨海工程成为人类社会新的课题,跨海大桥、海底隧道、海底管道等前所未有的新的交通方式,逐渐展现在世人面前。

海底隧道的优点是能够全天候运营,不受台风、暴雨、大雾等恶劣气候的影响;运营期间对海上的航运无影响;深埋于地下,海上洋流、黑潮等对隧道运营不造成影响;抗震性能较好,抵抗战争破坏能力强;不影响通道资源的利用;对海洋环境及岛屿环境影响小等。其缺点则在于工程技术难度大(地质勘测、选线难度、长距离通风、防渗和防灾等问题突出),建设周期长、耗资巨大,且建成后运营费用高,特别是运营风险较高,通风和灾害条件下的逃生疏散救援较为困难。

根据渤海海峡的气象及水文条件,大风、大雾及暴雨等恶劣天气的时间较多,不利于海上通行,若采用桥梁方式通过渤海海峡将受到很大影响,不能确保全天候运营。以日本的经验证明,当风速达到33m/s时,可导致列车颠覆,无法保证铁路运输畅通无阻。

中国工程院院士、防护工程专家钱七虎表示,虽然藏埋在海湾里的海底隧道一般不会在建城区,但假定修建公路隧道,即需要开通风孔、通风井,以排掉通过隧道的汽车尾气和烟尘。如果隧道距离太长又没有自然形成的小岛,还需要修建人工岛。“这样一来,就增加了修建隧道的成本和难度。”

然而,在北京交通大学土木建筑工程学院院长、隧道及地下工程教育部工程研究中心主任张顶立看来:“即使隧道面临着全天候照明、排水、通风的难题,但在遇到台风、大雾等极端恶劣天气的时候,海底隧道由于建造在海床以下,仍可以实行全天候的运营,而这些恶劣的天气条件对大桥的影响较大。”

诚然,在海底隧道这样关系重大的工程中,绝不能有科技欠账。

根据有关部门的研究,渤海海峡区内出露地层为上元古界的“蓬莱群”,为一套浅变质岩系,上部为新生代的第三系和第四系地层,其下覆为花岗岩。

海底勘查显示,渤海海峡不仅前第四纪的断裂活动频繁、强烈,而且第四纪以来存在一系列的继承性断裂活动,尤其是晚更新世以来的构造运动比较突出。浅地层剖面反映的部分活动断层位于活动断裂带附近,深部的错动引起上覆地层发生位移形成继承性的活动断层。渤海海峡北部及庙岛群岛海域分布着大量火成岩侵入体。

同时,渤海海峡的海底,由于受老铁山角和蓬莱角的扼制及岛屿的分割,构成水下沟脊横穿的崎岖地貌,海底地势自西向东,自南向北倾斜。渤海海峡共有14 条水道,总的来说北部水道宽而深,南部水道窄而浅。

根据中国科学院院士王梦恕对渤海海峡跨海通道项目的调研,他指出:“渤海湾具有水深、风大、浪高、流急、地质构造复杂、地震烈度较高、通航要求高等特点,建设条件相当复杂,线路勘测、方案确定及施工需要跨越深海、远海作业,技术难点和关键技术需要进行科研攻关。”

比三峡工程更复杂的海底全隧道

有人说,它比三峡工程更宏大。

海军工程设计院何益寿教授曾指出:“海峡通道工程是一个多学科、高科技、超大型和长周期的研究项目,包括了软科学和硬科学两大部分,技术上的难度超过三峡工程,投资却小于三峡。所以,必须反复论证,慎之又慎。”

渤海海峡跨海通道正是如此。这是一项涉及到多学科、多领域、多层次和多方面的超级工程,其社会、政治及经济效应,宏观决策、技术经济的可行、跨海通道路线规划、政策支持及投融资、社会及环境影响等重大宏观问题都是该工程首先要解决的问题。

前期研究中,研究人员曾设计提出过跨海桥梁方案、海底隧道方案、桥隧结合方案等多种工程方案,并根据渤海海峡的地理地质、海洋环境等提出不同的线路设计。在这些方案中,每一种又提出了若干种方案形式。

文章来源:《黑龙江医学》 网址: http://www.hljyxzzs.cn/qikandaodu/2020/0806/498.html

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