英吉利海峽隧道(The Channel Tunnel)又稱歐洲隧道(Eurotunnel),由三條長51km的平行隧洞組成,總長度153km,其中海底段的隧洞長度為3×38km,是目前世界上最長的海底隧道。兩條鐵路洞襯砌后的直徑為7.6m,開挖洞徑為8.36~8.78m;中間一條后勤服務(wù)洞襯砌后的直徑為4.8m,開挖洞徑為5.38~5.77m。(見圖1)從1986年2月12日法、英兩國簽訂關(guān)于隧道連接的坎特布利條約(Treaty of Canterbury)到1994年5月7日正式通車,歷時8年多,耗資約100億英鎊(約150億美元),也是世界上規(guī)模最大的利用私人資本建造的工程項(xiàng)目。
隧道的開通填補(bǔ)了歐洲鐵路網(wǎng)中短缺的一環(huán),大大方便了歐洲各大城市之間的來往。(見圖1)英、法、比利時三國鐵路部門聯(lián)營的‘歐洲之星’(Eurostar)列車車速達(dá)300km/h;平均旅行時間,在倫敦與巴黎之間為3個小時,在倫敦和布魯塞爾之間為3小時10分。如果把從市區(qū)到機(jī)場的時間算在內(nèi),乘飛機(jī)還不如乘‘歐洲之星’快。歐洲隧道還專門設(shè)計了一種運(yùn)送公路車輛的區(qū)間列車,稱‘樂謝拖’(‘Le Shuttle’)。各種大小汽車都可以全天候地通過英吉利海峽,從而使歐洲公路網(wǎng)也連成了一體。人們稱譽(yù)這項(xiàng)工程,‘一夢200年海峽變通途。’
歐洲隧道工程的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),內(nèi)容十分廣泛,如果下一個世紀(jì)中國要修建臺灣海峽隧道,有很多值得借鑒的東西。本文僅根據(jù)考察和采訪中收集到的資料,就主要方面談一些看法。
一、 采用成熟的先進(jìn)技術(shù)
西方傳媒和學(xué)術(shù)著作都稱歐洲隧道為人類工程史上的一個偉業(yè)。這不僅因?yàn)樗傞L踞世界之冠,為它投入了巨額資金,而且工程量宏大,從歐洲隧道中挖出的土石方計750多萬立方米,相當(dāng)3座埃及大金字塔的體積;隧道襯砌中用的鋼材,僅法國一邊就相當(dāng)于3座埃弗爾鐵塔,更重要的是它成功地解決了許多工程技術(shù)上的難題。它在技術(shù)上的方針是要求可靠、先進(jìn)。可靠與先進(jìn)之間不總是統(tǒng)一的,所以它幾乎‘排除了為隧道工程進(jìn)行專門的創(chuàng)新設(shè)計的可能性’,而是‘采取經(jīng)過試驗(yàn)的成熟技術(shù)’,‘在各個部分精心選取歐美不同國家的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,以確保其高質(zhì)量和可靠性’。將成熟的先進(jìn)技術(shù)在復(fù)雜的工程中成功地加以綜合應(yīng)用,本身就是一種創(chuàng)造,這樣做大大減小了工程風(fēng)險。這種技術(shù)方針和觀念,在我國對高、新技術(shù)的呼聲十分高漲和普遍的情況下是有借鑒意義的。如何在權(quán)衡技術(shù)的先進(jìn)性與可靠性以及資金、時間的限制之間,找到一個合適的‘度’,是各種項(xiàng)目決策中值得認(rèn)真研究的。
在歐洲隧道的建設(shè)中比較突出的工程技術(shù)成就如下(當(dāng)然不限于這些):
1.充分的地質(zhì)工作和正確的判斷
地質(zhì)鉆探工作從58年做到87年,重要的鉆孔達(dá)94個。淺層勘探在海底以下150m之內(nèi),
考慮隧道布置的范圍;深層勘探在海底以下800m之內(nèi),主要為評價地震風(fēng)險提供數(shù)據(jù)。海底鉆探曾采用大型北海石油鉆機(jī),每個鉆孔平均費(fèi)用約為50萬英鎊。勘探發(fā)現(xiàn)海底有一層泥灰質(zhì)白堊巖(Chalk Marl),厚度約30m,飽和容重約23KN/m3,抗壓強(qiáng)度6~9MPa,變形模量800~1600MPa,蠕變系數(shù)φ=1.5,滲透系數(shù)(1~2)×10-7m/s。該巖層抗?jié)B性好,硬度不大,裂隙也較少,易于掘進(jìn),隧道線路就布置在它的下部,距海底25~40m。由于巖層的起伏,而隧道要求一定的運(yùn)行坡度,所以隧道軸線在平面和立面上均呈平坦的W形。工程專家們認(rèn)為,充分的地質(zhì)資料和正確的判斷,使歐洲隧道找到了理想的巖層。
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