浙江日报杭州11月14日讯
1751年,人类第一次提出建海底隧道的设想——英法海底隧道。受制于当时的技术,直到200多年后,这个设想才实现在了海底。而今,越来越多的隧道正穿越海底,从亚洲到美洲,从这片世界到那片世界。
今天,由省科协、浙报集团主办,浙江日报、省科技馆和果壳网承办的“[科学]会客厅”邀请到中国工程院院士王梦恕,在省科技馆为观众探索神秘的地下工程,讲述因地下工程而改变的新生活。
杭州地质适合建地铁
“杭州的地质情况我非常清楚,这里我们做了很多工程,都是可以解决的,建地铁完全没问题。”一开始,王梦恕就给许多乘地铁来的观众吃了一颗“定心丸”。
作为常年隧道工程建设的“地下工作者”,王梦恕曾参与调查湘湖地铁塌方、温州动车追尾等多起工程事故。他认为,就地质而言,杭州比深圳、上海等地的情况更适合修建地下工程。
作为解决城市七成运力的地铁交通,一个值得放心的技术事实是,目前杭州地铁采用的是高铁技术,其运输密度为每两分钟一趟车,保证不追尾。“尤其是无缝对接的铁轨,热胀冷缩及高差均控制在两毫米以内,这个技术在德国、日本都还没有。”
“一条地铁,建造时间最多4年。”王梦恕建议,为更快地解决城市拥堵问题,杭州地铁不妨分条施工,一条线交给一个企业,资金由企业来筹集,建成运营后政府再将资金拨给企业。据介绍,目前杭州地铁采取分段施工方式,规划的7条地铁仅地铁一号线开通。
在王梦恕看来,一旦地铁发生漏水,必然是因为工程的偷工减料。他认为,一条线路需要花多少钱是定死的,打个比方,一个车站加两个区间需要投资5个亿,但合同只定了3个亿,这明显就是不合理的工程,“该花的钱省不得,不该赶的时间赶不得,这事关百姓生命安全。”
水下隧道百年工程
最近,世界首条横跨欧洲与亚洲的海底隧道正式启用。未来,北京搭乘火车沿“丝绸之路”到伦敦,只要48小时。这也令现场的观众十分好奇:深埋水下的海底隧道是怎样建造的呢?
“劈浪斩波前,大量的勘察少不了。”王梦恕说,由于海底隧道的上部覆盖着较深的水体,海洋地质勘察难度非常大。首先是测河床纵断面,确定隧道埋深距离;然后是测量河床的横断面,这关系到隧道的车道宽度、大洞间距和服务通道断面等;测量精准了,就可以开工了。
那工人们是如何在水下作业的呢?据介绍,海底隧道的施工方法通常有钻爆法、掘进机法、沉管法等。最早海底隧道施工使用的方法就是钻爆法,在各种岩石地层中,钻好炮眼,埋下炸药,炸了挖、挖了炸。世界闻名的青函海底隧道,就是采用这种办法,歌星邓丽君还曾演绎过描写这条隧道的歌曲——《津轻海峡冬景色》。
掘进机法则是让机器做“开路先锋”。而沉管法,则是将若干个预制管道分别运至海面,一节一节地沉放安装到已经疏浚好的水底基槽内。最为人熟知的是,香港红磡海底隧道每个沉管都有编号,当人们在隧道遇到意外状况时,可以根据附近的编号通知警察过来帮忙。
“大部分的水下隧道,采用钻爆法+掘进机法。”王梦恕说,这样的方法一次可以开路3至5米,一个月下来,最好的成绩是150米,最差的则只有70米。这样算算,每前进一米,都是艰巨的。
如此巨大的地下工程,防震吗?王梦恕说,一般埋深50米以下的隧道基本不考虑地震问题;并且,海底隧道比陆地隧道有更加优越的抗震性,它的各个衔接处都会有柔软的“抗震缝”,使隧道“柔韧”起来,在地震发生时可起到最大程度的保护。
“每一条水下隧道都是不可逆工程,所以它的寿命至少在100年以上。”王梦恕说,事实上它的安全系数可达到两百年。
向地下要空间
有联合国官员曾断言:19世纪是桥梁世纪,20世纪是高层建筑的世纪,21世纪将是人类利用地下空间、开发地下资源的世纪。
开发地下空间,正变得紧迫。王梦恕说,目前城市的所有管线埋在地下0至10米的地方,地铁则在地下20米的范围活动。据介绍,目前我国已经制定了地下50米的开发规划,日本则是在地下100米,美国则计划未来将三分之一的人口转入地下生活。而在广州正在进行50米以下的储水工程,“比如杭州,夏天这么热,也可以在西湖下面建纳凉广场,完全没问题。”
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