越江跨海桥隧方案比选分析

热烈祝贺中铁西南科学研究院成立50周年!孙钧同济大学岩土与地下工程研究所上海市城建集团院士工作室2009年11月12日·成都市桥梁/隧道跨越江河湖海的方案比选与分析（浅议）1前言一、基本情况（一）国内已建/在建水底隧道案例：以上海市黄浦江下游市区范围内所建水底隧道为代表，已建/在建的总数达13座（每座含上、下行两条，双向4~6车道），含地铁和磁悬浮过江；2早年，甬江和珠江上均建有沉管隧道；早年和在建的河下与湖下，采用钻爆法和明挖施工的，有：汾河、黄河、玄武湖、西湖和昆明湖水底隧道，等等。3（二）近年来，我国已有了跨越钱塘江、长江和港湾海口的越江/跨海城市/高速公路长大隧道许多座：厦门翔安海底隧道；青岛胶州湾海底隧道；沪崇苏大通道（南隧北桥）的长江南港隧道；4武汉、南京的长江隧道；港珠澳大通道，其通航跨的海底隧道——首座桥隧结合、采用人工岛过渡的沉管隧道方案；杭州市跨越钱塘江的庆春路、海宁钱江隧道，等等。5（三）沉管隧道成为港口大城市江河下游越江方案的首选：

香港维多利亚港内的3座沉管隧道；

台湾高雄港沉管隧道；

广州珠江沉管隧道；

宁波市内的甬江和常洪隧道；

上海市黄浦江口（与长江交汇处）的外环线隧道，等等。6（四）令国人期待的琼州海峡和台湾海峡大通道，采用隧道或桥隧结合方案过海，已列为比选方案此外，沿海的同三国道渤海湾桥隧比选，甚或采用悬浮隧道方案，亦均在拟议中。国外水底隧道我处亦有不少资料，限于时间，此处暂不作介绍。7（五）值得关注的几个问题1．与已建桥梁的数量上相对比，为什么水底隧道仍然少之又少？2．国外绝大多数水底隧道都修建在大江大河港湾城市的港口和下游市区与市郊一带，并且多数选用了沉管跨越？而远郊、开阔地域和丘陵山地就都没有用隧道越江的份儿？或则，也只是在方案比选中被沦之为“陪客”的料！83．有专家认为：“选择建造水下隧道，只是在修桥方案受到一些人为或自然因素的制约，而这些约束因素又不可避免和难以克服的条件下才会作考虑”。这样的论断有道理吗？所说的“建桥制约因素”又是些什么？4．国内外的铁路水底隧道极为罕见，现在则也已提上了议事日程，这又是为何？对上列几个方面的问题，在后述的讨论中将谈一点自己的初浅认识。9二、几个可供商榷的问题1．对选用水底隧道优缺点的再认识（1）优点方面：适宜全天候通行（厦门）；不（或少）影响生态环境、维护环保（青岛）；10不受/少受恶劣气象或不利水文条件的影响（海宁钱江潮）；战时条件下，有利于安全隐蔽和抗震害好（？）；在建桥方案受制约的情况下（厦门、青岛、海宁），建隧是唯一选择，等等。11（2）缺点和不足：造价较建桥为高；施工风险较大，不可预测因素也比较多；隧道内部行车条件相对较差（含车速较慢？）；日后的长期运营和维护管理费用都比较高；市区隧道，顺沿江边交叉马路车辆进出洞受限制（重庆），等等。122．建桥方案的若干制约因素：自然灾害频发（多灾害城市）的制约条件（厦门）；航空净空要求，制约了桥塔高度（厦门）；港口/航道、航运发展规划的不确定性，制约了桥跨大小和桥下净空难以确定（青岛、崇明南港）；13市区内引桥过高、过长，制约了上、下匝道布置（上海黄浦江下游市区）；长引桥工程使市区两岸拆、迁工作量过大，间接费用可观（上海黄浦江下游市区岸线一带），等等。对上海市南浦、杨浦大桥情况的说明。143．建隧方案的若干制约因素：长江下游不适合采用沉管隧道（京沪高铁南京过江）；深水风井构筑施工（崇明、琼州海峡）；特长隧道的运营通风、防灾和交通监控（市区和市郊交通流量大的情况）；15桥隧结合方案中深水人工岛建设（琼州海峡、港珠澳大桥），等等。在当年技术上还不具备的条件下，只能放弃比选（当年的江阴、苏通桥隧比选）；显然不具备与桥梁比选优势的具体场合（杭州湾、金塘、泰州和其它的许多桥位）。164．其它方面问题

公/铁合建特长隧道，用铁路平板车背驮汽车车辆过江问题（琼海、台海）；

长隧道的防火与救援（秦岭终南山、崇明）；

为什么水底铁路隧道极为罕见？

关于悬浮（floatingtunnel）隧道（西西里、对马海峡、渤海湾）；

对为什么隧道方案常沦为“陪客”的议论。175．对适合水下建隧方案作最佳抉择的浅见港口大城市江河下游，通航要求又很