浅析青岛海底隧道和厦门翔安海底隧道的异同

浅析青岛海底隧道和厦门翔安海底隧道的异同 王艳磊 山东科技大学 交通工程11-2班 邮编:266510 摘要:海底隧道是为了解决横跨海峡、海湾之间的交通，而又不妨碍船舶航运的条件下，建造在海底之下供人员及车辆通行的海底下的海洋建筑物。海底隧道不占地，不妨碍航行，不影响生态环境，是一种非常安全的全天候的海峡通道。目前，全世界已建成和计划建设的海底隧道有20多条，主要分布在日本、美国、西欧、中国香港九龙等地区。我国比较著名的有:青岛海底隧道、厦门翔安海底隧道。两者由于地理位置以及适用条件等综合因素的不同，因此在隧道建设及运营中，隧道的选址、地质情况、埋深、施工方法、造价、施工工期、断面形式、路面形式、通风形式、照明、内装、以及通车及收费系统情况等各方面不尽相同。 关键字:青岛海底隧道 厦门翔安海底隧道 异同 一、青岛海底隧道 隧道北起点在团岛路，南端在薛家岛北庄村和后岔湾村之间出洞，工程全长6170米。其中隧道长5550米(海域段长3300米)，两端敞口段长度各620米。隧道为双向六车道，按城市快速道路标准，设计时速80公里，使用年限为100年。青岛胶州湾海底隧道中国最长、世界第三长的海底隧道，在2010年通车后也大大缩短从青岛到黄岛等地区的时间，同时对蓝色经济半岛的后期发展起到了不可估量的作用。 1、1选址及地质情况 青岛海底隧道北起点在团岛路，南端在薛家岛北庄村和后岔湾村之间出洞，从地下穿越胶州湾湾口海域。工程全长6170米。其中隧道长5550米(海域段长3300米)，两端敞口段长度各620米。 青岛胶州湾海底隧道项目建设难度巨大，胶州湾海域地质条件特别复杂，包括沧口断裂带在内的几条区域性大断裂带，经多次、多角度活动，形成胶州湾湾口的地质地貌，而断层是隧道建设中的巨大障碍。据统计，胶州湾隧道所经海域，要穿越五个大的断裂带，包括北西方面、北东方面各两条，先后有18条地质断层横架在隧道上方，这些断层之间交叉分割非常复杂，在中国海底隧道建设史上尚属首次。 1、2埋深及施工方法 隧道采用V形坡，隧道最低点高程为,70.5米，至海底面44.5米，隧道的最小埋深25米。 青岛海底隧道施工方法采用“矿山法施工”， 进入海域段后，采取施工地质调查、地质雷达、超前探孔等综合手段，预报可能引发事故的不良地段位置，确定岩层分布和含水带、断层破碎地段等地质情况。 1、3造价及施工工期 青岛海底隧道施工工期为3—4年，预计2011年4月竣工。总投资31.8亿元(不含城区接线工程)，其中工程投资23.1亿元，拆迁及征地等其他费用5.1亿元。 1、4断面形式 采用双洞加服务隧道，矿山法施工，隧道内部设有人行横洞和车行横洞，当隧道内出现意外时，人们可以通过这些通道迅速到达另外一个隧道中。 1、5通风形式、照明以及内装 隧道通风的基本方式:全横向，半横向，和纵向通风，三种方式各有利弊。通风方式的选择与隧道长度、交通流量、行车方式、洞口环保要求和隧道施工方法多种因素有关。我国公路隧道主要采用纵向通风的方式。 青岛海底隧道采用国家半导体照明工程研发及产业联盟成员单位广东中龙交通公司的LED隧道灯7076套。各闸道路面亮度均匀度达到了0.9-0.96，特别是宽度近20米的隧道大断面路段，路面亮度均匀度达0.99，远远高出0.8的设计要求，为胶州湾隧道提供了一个优质照明环境，同时，也再次创造了隧道照明的新标杆。由于该项目还采用了智能调光控制系统，在满足相关照明的前提下，系统总体节能可达到近60%，大大的降低了业主的运营成本。 青岛海底隧道的防火等级为一级，隧道建设采用复合衬砌结构，初支采用C35喷射混凝土厚达30厘米， 1 二衬采用C50钢筋混凝土，厚度达50厘米。钢筋保护层厚度为7厘米，比一般的建筑物耐火等级更高。主隧道墙面及拱顶喷涂了防火涂料，该防火涂料与混凝土的粘结强度大，耐火极限不小于2小时，同时具有粘结力强、抗老化、耐腐、无毒阻燃的特点，毒性试验达到AQ1(安全一级)。隧道边墙采用干挂搪瓷钢板，搪瓷钢板具有良好的防火功能，并且在火灾环境下不会释放有毒有害气体。路面采用的也是阻燃的沥青。 1、6通车及收费系统 山东青岛胶州湾海底隧道开通后，4条青岛主城区经海底隧道至黄岛区的公交线路同时通车运行，共投入120辆无人售票空调车，其中相当一部分为电动公交车。胶州湾湾口海底隧道青岛端接线工程，南起胶州湾湾口海底隧道青岛端终点，以上下行分离式双洞隧道形式分别沿四川路、云南路方向向北在地下穿行，在东平路路口北侧爬升地面后开始高架，于山西路路口上方合流后接入快速路三期工程，是青岛市“三纵四横”城市快速路网中的重要组成部分。 按照国务院和山东省相关规定，青岛市规定，春节、清明节、劳动节、国庆节等4个国家法定节假日及当年国务院办公厅确定的上述法定节假日连休日，自节假日第一天00:00起至节假日最后一天24:00止，对7座及以下载客车辆免收车辆通行费通行胶州湾隧道的客车，其他时间按车型收费，具体标准为:第一类，7座及7座以下客车为30元/车次，第二类，8座至19座客车为55元/车次，第三类，20座至39座客车为65元/车次，第四类，40座及40座以上客车为100元/车次。 二、厦门翔安海底隧道 厦门翔安作为国内第一条修建的海底隧道，它的建成大大的缩短了从厦门到大陆架翔安区的行车时间，同时这条由我国完全自主设计、施工，对我国隧道建设技术的进步和发展，缩小与世界先进水平的差距，将起到里程碑式的作用。 工程全长8.695km，其中海底隧道长6.05km，跨越海域宽约4200m，隧道为双向六车道，按城市快速道路标准，设计时速80公里，使用年限为100年。 2、1选址及地质情况 厦门翔安隧道工程是厦门市本岛第六条进出岛公路通道，连接厦门市本岛和大陆架翔安区。是一项规模宏大的跨海工程，工程全长8.695km，其中海底隧道长6.05km，跨越海域宽约4200m，是我国大陆地区第一座海底隧道。 厦门翔安海底隧道拥有数项世界罕见难题——世界上覆盖层最浅的海底隧道，最薄处5.7米;行车主洞开挖断面面积达170.7平方米，在世界海底隧道建设史上尚属首例;软弱围岩(俗称烂泥巴)、富水砂层、风化槽群这些不良地质段规模之大也为世界罕见。 2、2埋深及施工方法 以三孔隧道形式穿越海域的厦门翔安海底隧道，位于海域段隧道6.05公里，最深在海平面下70米。 采用钻爆法暗挖修建，采购了当今世界最先进的RPD180C多功能钻机，秉承“有险必探、无险也探、先探后干”的原则，确保建设的每一步都心中有数;创新性地改造了传统CRD施工作业法，在软弱围岩中连续月掘进速度超过60米，最高值达73米，创造了同等地质条件下世界特大断面海底隧道施工进度纪录;采用“地下连续墙井点降水”法，成功穿越630多米的富水砂层;用“全断面帷幕注浆技术”和“注浆小导管技术”，克制了强风化槽的肆虐。 2、3造价及施工工期 投资总额:32亿8000万人民币 建设周期:2005年至2009年 2、4断面形式 设计采用三孔隧道方案，两侧为行车主洞各设置3车道，中孔为服务隧道。主洞隧道建筑限界净宽13.50m，净高5.0m。服务隧道建筑限界净宽6.5m，净高6m。主洞隧道测设线间距为52m，服务隧道与主洞隧道净间距为22m。 2、5通风形式、照明以及内装 2 隧道通风的基本方式:全横向，半横向，和纵向通风，三种方式各有利弊。我国公路隧道主要采用纵向通风的方式。 厦门翔安隧道采用分布式照明控制，模块化结构，采用RS485国际标准工业控制总线，可根据需要灵活分区，各区可以独立控制也可以集中控制。照明调光系统配有手动和自动操作的切换装置进行手动开灯或者关灯并能进行锁定。 翔安隧道里装有国内最先进消防系统， 6公里多的翔安隧道，设置了3374个消防喷头和17个应急通道。 翔安隧道内的泡沫—水喷雾联用灭火系统，共设482个泡沫喷雾控制阀组、3374个隧道专用水成膜泡沫喷头，并安装了12800米隧道泡沫喷雾系统供水主干管。在行车左侧的洞顶，每隔25米就有一个自动喷淋设施;行车右侧每隔50米设有消火栓、灭火器;隧道右侧壁每隔50米就有一个火灾报警按钮。 2、6通车及收费系统 翔安隧道设计了左线、右线和服务通道3条隧道，右线为出岛通道，左线为进岛通道，均为单洞3车道。翔安隧道与集美大桥、厦门大桥等其他出岛通道一样，纳入年费管理。也就是说，外地车辆按次收费，一次12元，但已经缴纳年费的厦门籍车辆，不用再额外缴费。目前，这一年费标准(396元)也不会上调。收费年限15年。 三、结论 任何一项复杂的工程方案，都会关联三个方面的问题:一是技术的可靠性，二是实施的可行性，三是造价的经济性，这三者形成了工程实施的风险性。海底隧道作为跨海的一种主要选择方案，与跨海大桥可谓平分秋色，各有利弊，应根据海峡场地的具体情况及工程的性质和用途来比较选择。 海底隧道的技术日趋成熟，世界范围内，尤其是欧洲和日本已经修建了不少海底隧道，有大量的技术经验可供借鉴，同时我国在修建了翔安和青岛海底隧道后，其施工技术水平也发展到了一定的水平。海底隧道可以直接跨越海域，不占地，不影响航行，不影响生态环境，对自然灾害的抵御能力也较桥梁高，同时其通行还不受天气的影响，是一种非常安全的全天候的海底通道，而且海底隧道的行车速度很快，对海峡两岸的经济发展具有重要的作用。 但有利必有弊，海底隧道的建设也并非都是优点。根据国外的经验，在跨越较窄的海峡时，采用桥梁方案较为经济。而且隧道造价要相对桥梁高一些，无论是经验还是技术，都没有桥梁的建造丰富。所以在进行选择时要结合多方面、仔细考虑。烟台至大连的海底隧道已经开始修建，采用的就是全隧道方案，烟台至大连海底隧道的建成，在我国海底隧道建设史上，必定会留下浓墨重彩的一笔。 附例: 参 考 文 献 【1】中铁隧道勘测设计院有限公司.青岛胶州湾湾口海底隧道初步设计[C].洛阳:中铁隧道勘测设计院有限公司,2007. 【2】中铁西南科学研究所.青岛胶州湾隧道防排水及质量控制研究[R].成都:中铁西南科学研究院,2007. 【3】关宝树.隧道工程设计要点集[M].北京:人民交通出版社,2003. 【4】王渭明.厦门翔安海底隧道CRD法施工数值分析.2007. 3