水中悬浮隧道方案可行性初探

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1、水中悬浮隧道方案可行性初探第2期北方交通?147?水屮悬浮隧道方案可行性初探王长春(辽宁省交通勘测设计院，沈阳110005)摘要:简要介绍水中悬浮隧道的概念，特点及其结构型式，并对海洋工程的气象，水文及地质条件进行论述.同时对现有的深水基础工程的施工技术进行总结，从而在理论上，技术上论证水屮悬浮隧道方案的可行性.关键词:海洋工程;水中悬浮隧道;锚固;工程可行性中图分类号:U452.25文献标识码:B文章编号:1673—6052(2008)02—0147—041概述水屮悬浮隧道(SubmergedFloatingTunnel,简称SIT)是通过结构自重,水的

2、浮力及锚固力等作用，使其悬浮在水中适当深度的新型管状交通结构物.目前全世界有挪威,意大利，日本，美国，巴西，瑞士，丹麦，中国等八个国家在研究之中,意大利，瑞典，瑞士，丹麦，挪威，日本等国家对应用水中悬浮隧道都有设计，其屮挪威Hogs1)ord海峡,意大利Messina海峡,H木Funka海湾,Uchium海湾，大坂海湾，我国琼州海峡，舟山的金塘海峡，千岛水域以及台湾海峡等都是在筹划中的典型工程，此外述有瑞士Lugano桥，巴西里约热内卢桥和美国Washington湖桥等工程也在研究和酝酿之中,但是到目前为止，世界上还没有一个水中悬浮隧道工程批准上马.就我国

3、目前的跨海峡,跨江的交通工程建设，那些容易建设的地段都基本利用了，剩下的有不少是跨度长，水体深的地段，这些就要求更高的，更有创新性的技术，如水屮悬浮隧道技术，就是专门应用于水体较深，跨度较大的海峡或湖泊工程.2水中悬浮隧道的结构形式水中悬浮隧道悬浮于水面以下一定的深度(一般管顶距离水而为30m左右)，其结构空间可以根据结构的功能要求进行调整，满足公路，铁路等交通运输需要，同时为了确保结构的整体稳定性，防止结构发牛过大的位移，因此必须对水中悬浮隧道进行锚固，下面是按照锚固方式的不同对水中悬浮隧道进行的分类：(1)当其结构重量小于其所受到的浮力时，则可以通过锚

4、固在深水基础上的拉锚对水中悬浮隧道管体进行锚固，如果不考虑水流力及波浪力对结构的影响，可以采用如图1所示的竖直拉锚锚固形式，如果考虑水流力及波浪力对结构的影响，可以采用如图2所示的斜向拉锚锚固形式.图1竖直拉锚锚固SelectionandDesignofFireFightingSystemforXianglushanTunnelAbstractXianglushanTunnelisabout2400meterlong.thelongestoneoftunnelsinLiaoningProvinceatpresen匸Theselectionanddesign

5、offirefightingsystemforXianglushantunnelaimatprovidingreferencefordesignofsimilarengineering.KeywordsTunnelWaterfeedingsystemforfivefightingSystemforextinguishingbyfoam—watersprayingAFFFsystemExtinguisher148?北方交通图2斜向拉锚锚固(2)当结构重量大于其所受到的浮力吋，如果不考虑水流力及波浪力对结构的影响，可以采用如图3所示的浮筒悬吊锚固形式，如果考虑

6、水流力及波浪力对结构的影响，可以采用如图4所示的承压墩柱锚固形式.图3浮筒悬吊锚固图4承压墩柱锚固(3)最理想的水中悬浮隧道是自由式水中悬浮隧道,隧道直接与陆地暗挖段相接，在水中既不需要锚锭，也不需要基座.建造自由式水屮悬浮隧道的难度当然很大，也许，我们可以先建一段比较短的，比如长度只有100m的供步行或骑自行车用的自由式水中悬浮隧道，积累经验后再建长的可供汽车甚至火车通行的自由式水中悬浮隧道•自由式水中悬浮隧道将来可能会成为水屮悬浮隧道主要结构形式之一，但其结构长度和规模--般不会太大，而口受环境的影响会比较大，不利于其在复杂环境条件下同其他结构进行竞争

7、.3水中悬浮隧道的特点采用拉锚锚固或支扌掌墩柱锚固的水屮悬浮隧道，同桥梁，沉管隧道以及海底隧道等固定跨海通道相比，具有如下特点：(1)水中悬浮隧道受自然环境的影响小，不怕遭受台风的袭击，大雾天气也不必中断交通，可以24h运营，因而水屮悬浮隧道能有效地缓解地面交通堵塞，确保交通的畅通.(2)水中悬浮隧道的建设并不会破坏建造地点的周圉环境景观,对结构物周圉的环境影响小，更有利于保护环境，更能体现人与自然和谐相处的新的工程理念，并非人定胜天的观念.⑶根据1989年国际海洋组织会议的认可，水中悬浮隧道的顶部放置在距水面30m及以下，则不影响船舶正常安全地通过海峡.

8、(1)在水域较深较宽的地段，采用水屮悬浮隧道比桥梁，海底隧道及沉管