越江跨海橋隧方案比選分析

熱烈祝賀中鐵西南科學(xué)研究院成立50周年!孫鈞同濟(jì)大學(xué)巖土與地下工程研究所上海市城建集團(tuán)院士工作室2009年11月12日·成都市橋梁/隧道跨越江河湖海的方案比選與分析（淺議）1前言一、基本情況（一）國(guó)內(nèi)已建/在建水底隧道案例：以上海市黃浦江下游市區(qū)范圍內(nèi)所建水底隧道為代表，已建/在建的總數(shù)達(dá)13座（每座含上、下行兩條，雙向4~6車道），含地鐵和磁懸浮過江；2早年，甬江和珠江上均建有沉管隧道；早年和在建的河下與湖下，采用鉆爆法和明挖施工的，有：汾河、黃河、玄武湖、西湖和昆明湖水底隧道，等等。3（二）近年來(lái)，我國(guó)已有了跨越錢塘江、長(zhǎng)江和港灣海口的越江/跨海城市/高速公路長(zhǎng)大隧道許多座：廈門翔安海底隧道；青島膠州灣海底隧道；滬崇蘇大通道（南隧北橋）的長(zhǎng)江南港隧道；4武漢、南京的長(zhǎng)江隧道；港珠澳大通道，其通航跨的海底隧道——首座橋隧結(jié)合、采用人工島過渡的沉管隧道方案；杭州市跨越錢塘江的慶春路、海寧錢江隧道，等等。5（三）沉管隧道成為港口大城市江河下游越江方案的首選：

香港維多利亞港內(nèi)的3座沉管隧道；

臺(tái)灣高雄港沉管隧道；

廣州珠江沉管隧道；

寧波市內(nèi)的甬江和常洪隧道；

上海市黃浦江口（與長(zhǎng)江交匯處）的外環(huán)線隧道，等等。6（四）令國(guó)人期待的瓊州海峽和臺(tái)灣海峽大通道，采用隧道或橋隧結(jié)合方案過海，已列為比選方案此外，沿海的同三國(guó)道渤海灣橋隧比選，甚或采用懸浮隧道方案，亦均在擬議中。國(guó)外水底隧道我處亦有不少資料，限于時(shí)間，此處暫不作介紹。7（五）值得關(guān)注的幾個(gè)問題1．與已建橋梁的數(shù)量上相對(duì)比，為什么水底隧道仍然少之又少？2．國(guó)外絕大多數(shù)水底隧道都修建在大江大河港灣城市的港口和下游市區(qū)與市郊一帶，并且多數(shù)選用了沉管跨越？而遠(yuǎn)郊、開闊地域和丘陵山地就都沒有用隧道越江的份兒？或則，也只是在方案比選中被淪之為“陪客”的料！83．有專家認(rèn)為：“選擇建造水下隧道，只是在修橋方案受到一些人為或自然因素的制約，而這些約束因素又不可避免和難以克服的條件下才會(huì)作考慮”。這樣的論斷有道理嗎？所說的“建橋制約因素”又是些什么？4．國(guó)內(nèi)外的鐵路水底隧道極為罕見，現(xiàn)在則也已提上了議事日程，這又是為何？對(duì)上列幾個(gè)方面的問題，在后述的討論中將談一點(diǎn)自己的初淺認(rèn)識(shí)。9二、幾個(gè)可供商榷的問題1．對(duì)選用水底隧道優(yōu)缺點(diǎn)的再認(rèn)識(shí)（1）優(yōu)點(diǎn)方面：適宜全天候通行（廈門）；不（或少）影響生態(tài)環(huán)境、維護(hù)環(huán)保（青島）；10不受/少受惡劣氣象或不利水文條件的影響（海寧錢江潮）；戰(zhàn)時(shí)條件下，有利于安全隱蔽和抗震害好（？）；在建橋方案受制約的情況下（廈門、青島、海寧），建隧是唯一選擇，等等。11（2）缺點(diǎn)和不足：造價(jià)較建橋?yàn)楦?；施工風(fēng)險(xiǎn)較大，不可預(yù)測(cè)因素也比較多；隧道內(nèi)部行車條件相對(duì)較差（含車速較慢？）；日后的長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)和維護(hù)管理費(fèi)用都比較高；市區(qū)隧道，順沿江邊交叉馬路車輛進(jìn)出洞受限制（重慶），等等。122．建橋方案的若干制約因素：自然災(zāi)害頻發(fā)（多災(zāi)害城市）的制約條件（廈門）；航空凈空要求，制約了橋塔高度（廈門）；港口/航道、航運(yùn)發(fā)展規(guī)劃的不確定性，制約了橋跨大小和橋下凈空難以確定（青島、崇明南港）；13市區(qū)內(nèi)引橋過高、過長(zhǎng)，制約了上、下匝道布置（上海黃浦江下游市區(qū)）；長(zhǎng)引橋工程使市區(qū)兩岸拆、遷工作量過大，間接費(fèi)用可觀（上海黃浦江下游市區(qū)岸線一帶），等等。對(duì)上海市南浦、楊浦大橋情況的說明。143．建隧方案的若干制約因素：長(zhǎng)江下游不適合采用沉管隧道（京滬高鐵南京過江）；深水風(fēng)井構(gòu)筑施工（崇明、瓊州海峽）；特長(zhǎng)隧道的運(yùn)營(yíng)通風(fēng)、防災(zāi)和交通監(jiān)控（市區(qū)和市郊交通流量大的情況）；15橋隧結(jié)合方案中深水人工島建設(shè)（瓊州海峽、港珠澳大橋），等等。在當(dāng)年技術(shù)上還不具備的條件下，只能放棄比選（當(dāng)年的江陰、蘇通橋隧比選）；顯然不具備與橋梁比選優(yōu)勢(shì)的具體場(chǎng)合（杭州灣、金塘、泰州和其它的許多橋位）。164．其它方面問題

公/鐵合建特長(zhǎng)隧道，用鐵路平板車背馱汽車車輛過江問題（瓊海、臺(tái)海）；

長(zhǎng)隧道的防火與救援（秦嶺終南山、崇明）；

為什么水底鐵路隧道極為罕見？

關(guān)于懸浮（floatingtunnel）隧道（西西里、對(duì)馬海峽、渤海灣）；

對(duì)為什么隧道方案常淪為“陪客”的議論。175．對(duì)適合水下建隧方案作最佳抉擇的淺見港口大城市江河下游，通航要求又很