跨江越海工程中水下隧道方案選擇

跨江越海工程中水下隧道方案選擇

0跨江越海橋梁隧道建設(shè)方案的確定問題多年來，中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展促進(jìn)了交通設(shè)計工業(yè)的蓬勃發(fā)展，中國的許多跨境隧道項目已經(jīng)開工。山嶺隧道、水下隧道、鐵路隧道、公路隧道、城市軌道交通地鐵、市政人防地下工程、地下車庫和商場以及水工電站大斷面地下廠房、導(dǎo)流隧洞、引水隧洞等的陸續(xù)建成,為我國逐步邁入世界隧道強(qiáng)國提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。與跨越江河湖海的其他交通方式相比,水下隧道有其獨(dú)特的優(yōu)勢,在世界范圍內(nèi)發(fā)展迅速;然而,與一般的越嶺隧道不同,水下隧道又有其自身的一些特點(diǎn)、技術(shù)難點(diǎn)、問題和不足。近百年來,國外已建越江跨海的中等規(guī)模以上的水下交通隧道已逾百座,水下建隧的技術(shù)和方法已日益成熟。其中,著名的跨江和越海隧道有日本青函海底鐵路隧道、英吉利海峽鐵路隧道(背馱汽車車輛過海)、日本東京灣橋隧結(jié)合隧道(采用人工島過渡)和丹麥斯特貝爾海峽隧道等,不一而足。目前,我國已建成的水下隧道有許多條,而跨海隧道則為數(shù)尚少,且集中在香港和東部沿海地區(qū),跨海隧道已通車的只有廈門翔安海底隧道和青島膠州灣海底隧道2座;建成的其他水下隧道則大多為跨越江河的隧道,主要集中在上海、南京、武漢、廣州和長沙等地。就跨越江河湖海的可選交通方式而言,目前只有橋梁和水下隧道。選擇橋梁還是隧道主要應(yīng)依據(jù)當(dāng)?shù)睾竭\(yùn)、水文、地質(zhì)、河勢和港口條件以及其他客觀制約因素和生態(tài)環(huán)境保護(hù)與工程建設(shè)投入(除施工造價外,還應(yīng)全面考慮工程全壽命運(yùn)營周期的經(jīng)濟(jì)性)等具體建設(shè)條件進(jìn)行全面的綜合比較和論證后妥慎確定。近20年來,在國外,為了維護(hù)自然生態(tài)并隨著隧道內(nèi)行車條件的不斷改善,似還有著重考慮和偏愛采用水下隧道作為跨越江河湖海首選方式的見解和趨勢;國內(nèi)對于重大的跨江越海項目,則要求在“工可”階段對橋梁方案與隧道方案應(yīng)作同等深度的技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證和比選。然而,我國在修建水下隧道方面,尚存在一些主觀認(rèn)識上的看法,有專家認(rèn)為:“選擇修建水下隧道,只有在修建橋梁方案受到人為或自然因素的制約,而這些約束因素又是不可避免的或難以克服的條件下,才會不得已地考慮修建隧道方案?！边@一論點(diǎn),筆者本人當(dāng)年也曾表示過“有一定保留地”認(rèn)同,覺得確乎也有其道理,似還說得過去。這在主觀上不僅影響了水下隧道在跨江越海工程中的地位,更在相當(dāng)程度上制約了水下隧道的建設(shè)和發(fā)展。自20世紀(jì)80年代初以來,筆者有機(jī)會參加了國內(nèi)幾乎所有的重大跨江越海橋梁、隧道建設(shè)方案的論證和比選,少說已有30余處?，F(xiàn)試就我國跨江越海工程項目及水下隧道近年來的發(fā)展現(xiàn)狀,通過橋隧方案比較,客觀地對水下隧道的優(yōu)缺點(diǎn)提出粗淺的認(rèn)識和意見。1中國的一些隧道工程已經(jīng)開工1.1跨江越湖隧道施工以上海市黃浦江下游市中心城區(qū)范圍內(nèi)所建的多座水底隧道為代表,已建、在建的隧道總數(shù)已達(dá)16座(每座含上、下行2條,雙向4~6車道或雙層8車道,除黃浦江入口內(nèi)的1座為沉管隧道外,其他都用盾構(gòu)法修建),含地鐵和磁懸浮過江隧道。早年,寧波市甬江、常洪和廣州市珠江已建有3座沉管隧道。已建、在建的跨江越湖隧道多采用明挖法、鉆爆法和盾構(gòu)法施工,主要有穿越汾河、黃河的過河隧道(含近期完建的南水北調(diào)中線一期位于河南邙山的穿黃輸水隧洞),穿越玄武湖、西湖、太湖的湖下隧道,以及昆明滇池和湘江長沙市區(qū)內(nèi)的幾座水底隧道等,都已勝利完建。已建成的跨越大江大河和港灣?？谂c湖口的跨江越海水下隧道也有不少,主要有廈門市翔安海底隧道(我國第1條海底隧道)、青島市膠州灣海底隧道(我國第2條海底隧道)、上海市崇明越江通道南港長江隧道(其盾構(gòu)一次掘進(jìn)長度7.5km,管片直徑15m,在當(dāng)時均堪稱世界之最)、武廣客運(yùn)專線穿越長沙市區(qū)瀏陽河的高鐵隧道,武漢市、南京市和杭州市軌道交通已分別穿越長江和錢塘江,成為國內(nèi)首先3座過江地鐵。完建和在建的其他跨江越海隧道有港珠澳大通道(我國首座采用橋隧結(jié)合、人工島橋隧過渡的特大型沉管隧道,長達(dá)5.77km,總體規(guī)模居世界之最)、杭州市慶春路隧道和海寧錢江隧道、南京市緯七路和緯三路過江隧道以及大連灣沉管隧道等。1.2方案制訂研究目前,正在進(jìn)行方案研討并詳細(xì)論證橋、隧比較的跨江越海隧道工程有:瓊州海峽大通道,含全橋、全隧、橋隧結(jié)合、鐵公路合建或分建,連同東、中、西3條線位,提出的方案有幾十個,迄今還未有定論,該重大項目屬世界級工程,事關(guān)許多方方面面,確實(shí)未敢輕率定奪;擬議建設(shè)中的臺灣海峽大通道,該項目尚處于民間學(xué)術(shù)交流階段,于2012年11月在臺北市(由海峽兩岸交通協(xié)會輪流在福州、臺北兩地組織過多次會議)舉行了第5次學(xué)術(shù)研討會議,其工程難度極大,但技術(shù)上還是可行的,工程量約是英法海峽隧道的3倍,北線主隧道暗挖段長度至少130km,建設(shè)工期初估(含籌劃期)30年;其他如,同三國道沿海岸線的跨渤海灣大通道,橋隧方案至今未有定論,曾經(jīng)考慮過采用懸浮式隧道,也有稱之為“水下橋”,等等。其中,令國人期待的瓊州海峽和臺灣海峽大通道,究竟應(yīng)采用橋梁、隧道或橋隧結(jié)合的方案過海,均已列為極具競爭力的比選對象。此外,正在進(jìn)行方案設(shè)計研究的隧道還有:深圳—中山線跨越珠江下游江口的深—中過海隧道、南昌艾溪湖湖底隧道、廣東汕頭蘇埃過海隧道、珠三角南沙—深圳機(jī)場海底隧道(均在規(guī)劃建設(shè)中)、蘇州陽澄西湖隧道(初步設(shè)計中)和上海市沿江通道工程(前期方案研究中)等。上海市虹梅南路和長江西路2座水下隧道則已在施工中。2在水下隧道的建設(shè)和橋梁的設(shè)計中現(xiàn)時,業(yè)界同行在這方面存在以下不同觀點(diǎn)和疑問,主要有:2.1橋梁封橋天數(shù)超過隧道封閉天數(shù)一種論點(diǎn)認(rèn)為:盡管隧道說是全天候通行,但若遇到臺風(fēng)、濃霧、暴雪和地震等惡劣氣候和災(zāi)害條件,隧道兩岸的接線需要封路,同樣造成隧道無法通行。這是相對于橋梁而言的,遇到諸如此類惡劣情況時,橋梁將會遇有更多天數(shù)的交通中斷,這是因為,橋梁主跨位處江海數(shù)十米高處的空曠上方,該處的風(fēng)、霧情況遠(yuǎn)比岸上市內(nèi)低處陸地嚴(yán)重得多(以陸地遇6級大風(fēng)為例,海面水上橋梁處60m高空條件時的強(qiáng)風(fēng)將高達(dá)10級以上,海面濃霧情況也較岸上嚴(yán)重許多),事實(shí)上,統(tǒng)計表明的年封橋天數(shù)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過隧道的封閉天數(shù)。上海市黃浦江上(橋高60m以上)因風(fēng)、霧氣候致年平均封橋為4~5d,而黃浦江下游多座市中心城區(qū)的過江水下隧道自建隧多年來則均從未封閉過,其時,成了黃浦江兩岸間行車的唯一通道,真實(shí)體現(xiàn)了建隧的主要優(yōu)越性。2.2施工風(fēng)險的規(guī)避無論是盾構(gòu)法、沉管法施工,還是鉆爆法施工,國內(nèi)由于多年的經(jīng)驗積累,技術(shù)上均已臻成熟,當(dāng)前施工風(fēng)險(鉆爆法以突水和塌方為典型)已經(jīng)降到最低;更何況,所謂“風(fēng)險”通過人們的努力和加大投入是可以規(guī)避的,也是可以克服的,它不同于“危險”。所以,認(rèn)為“建隧的施工風(fēng)險因素大而不確定”,時至今日,是否應(yīng)該對這一說法打個問號?2.3協(xié)調(diào)運(yùn)作條件英吉利海峽隧道長42km卻沒有在海峽內(nèi)設(shè)置風(fēng)井,因其屬鐵路隧道,不需設(shè)置為汽車排放尾氣所要求的復(fù)雜排風(fēng)和進(jìn)新風(fēng)系統(tǒng),通風(fēng)設(shè)計相對比較簡單,利用上下行主隧道中間設(shè)置的服務(wù)隧道作進(jìn)排風(fēng)即可,這樣就無需考慮在公路行車條件下高要求的送排風(fēng)問題。臺灣海峽大通道隧道暗挖段長達(dá)130km,若修建為公路隧道,其通風(fēng)問題將會十分嚴(yán)峻,現(xiàn)時恐難以很好解決;其時,在臺灣海峽黃金航道和相關(guān)水域內(nèi)需要設(shè)置碩大風(fēng)井近20座,這除要得到海峽兩岸有關(guān)部門的協(xié)商同意外,還需通過國際航運(yùn)部門的論證和認(rèn)可。為此,特長水下隧道的運(yùn)營通風(fēng)問題將是制約建設(shè)公路長大隧道的一項特定重大制約因素。若長大隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi),為消防救援和受災(zāi)人員免于窒息而需不斷供應(yīng)新風(fēng),風(fēng)助火勢蔓延迅速,在短時間內(nèi)將波及相當(dāng)部分隧道受災(zāi);所以,隧道的防災(zāi)和消防救援也是制約水下特長隧道建設(shè)和發(fā)展的重大關(guān)鍵要害。以上2點(diǎn)這里就不展開闡述了。2.4橋島方案的經(jīng)濟(jì)性分析隧道盾構(gòu)法施工,特別是沉管法施工,其造價將比橋梁高出許多。大體言之,修建隧道采用盾構(gòu)法施工要比修建橋梁的造價高出約15%,而沉管法修建隧道的造價一般會更高;此外,隧道在日后長期的運(yùn)營期間,全天候的通風(fēng)和照明等費(fèi)用也十分可觀。但國外資料顯示,當(dāng)特大跨橋梁主跨的跨度超過1000m,而主墩(含樁基和懸索橋錨碇等)耗資又十分巨大時,其造價不一定比修建隧道低。若隧道采用鉆爆法施工,如青島膠州灣海底隧道,因巖盤整體性好,斷層破碎帶注漿費(fèi)用相對降低,經(jīng)決算表明,其造價要比修建橋梁為低;而橋梁引橋有條件時能便于多個作業(yè)面平行架設(shè),除進(jìn)度快外,施工費(fèi)用亦一般較建隧低。因此,如改用橋隧結(jié)合方案,在通航主跨內(nèi)修建水下隧道,而其兩側(cè)的更多小跨修建引橋,則有望降低造價;但兩頭采用大尺寸人工島作為橋隧過渡,其投入將十分巨大,筑島工程常遷延時日,而阻水面又大,往往對河勢產(chǎn)生不利影響,通常并不可取。2.5隧道內(nèi)行車條件1)隧道內(nèi)行車條件——車速因素(?)。普遍認(rèn)為這是隧道運(yùn)營中的一項弱勢。在橋梁上行車的車速一般為100km/h,而隧道內(nèi)車速則約降低20%,即80km/h,合1h內(nèi)要慢20km。但以長度為6km的隧道內(nèi)與橋梁上行車的車速相對比,則穿過該隧道和該橋梁的時間分別為4.5min和3.6min,其中只有0.9min的時間差,所以,認(rèn)為車速因素造成隧道內(nèi)行車條件差的說法似不足掛齒。2)隧道內(nèi)行車的“邊壁效應(yīng)”(?)。很多人認(rèn)為,在隧道內(nèi)行車,兩邊車道上因車輛距離隧道兩側(cè)邊壁很近,會使司機(jī)產(chǎn)生緊張感,從而減緩車速。但從筆者在國外乘車過隧的多次實(shí)踐體驗來看,這種“邊壁效應(yīng)”是完全不存在的,它不能作為隧道內(nèi)行車條件不佳的理由(以在3車道的隧道內(nèi)行車為例,筆者的車多次行進(jìn)在中間車道,兩側(cè)車道通常有車同時一起飛速進(jìn)洞,人在隧道內(nèi)感覺卻像是中間的車子不動一樣,然后,3條線上的車又同時飛馳出洞,這說明3個車道的車速是完全一樣的)。3)筆者認(rèn)為,隧道內(nèi)的行車條件確實(shí)較橋梁的稍差,據(jù)司機(jī)們反映,主要是隧道內(nèi)密閉空間對在長隧道內(nèi)較長時間行車時人員的一種“壓抑感”,不如橋上空曠而心胸舒暢。在特長隧道內(nèi)(隧道長度在15km以上)較長時間行車,視野沒有在橋梁上那樣開闊,而遠(yuǎn)處顯現(xiàn)的洞外白點(diǎn)還會使司機(jī)們產(chǎn)生一定的“疲勞感”。有些公路長隧道對此的經(jīng)驗做法是:對特長隧道,可以通過在隧道中部兩側(cè)擴(kuò)挖成一定的拓寬和加高,并在該區(qū)段內(nèi)設(shè)置人工綠化帶,車輛可以稍事停歇,以緩解司機(jī)的疲勞。西安終南山秦嶺高速公路隧道(長18km)模仿北歐經(jīng)驗已有此種做法,據(jù)說效果不錯。3方案比較:隧道過江或在陸港口附近,或形成較淺的沉管隧道1)與國內(nèi)現(xiàn)已建成的橋梁數(shù)量相比,水底隧道可謂少之又少。據(jù)不完全統(tǒng)計,迄今似不會多于20座(不含上海黃浦江下游市區(qū)的16座),而水底鐵路隧道就更是鳳毛麟角。2008年6月貫通的全長約10km的國內(nèi)首座目前最長的高速鐵路隧道——武廣客運(yùn)專線瀏陽河鐵路隧道可能是極少數(shù)幾座鐵路過江隧道中最具代表性的一座。最近,正在設(shè)計中的滬通(南通)鐵路過江大橋以及瓊州海峽大通道的方案研究中也有采用鐵路隧道過江、過海的備選方案,前者已經(jīng)否定了建隧。這里,人為主觀因素不能不認(rèn)為是得出上述不夠合理和非全面抉擇的原因之一,值得業(yè)界思考。2)國外絕大多數(shù)水底隧道都修建在大江、大河、港灣城市的港口和江河下游市中心城區(qū)與近郊一帶,并且多數(shù)選用了埋深較淺的沉管跨越。這主要是受城市建(構(gòu))筑物密集、大橋引橋和匝道建設(shè)要求的動拆遷工程量大、協(xié)調(diào)中困難多等條件的制約而舍棄了建橋;而在遠(yuǎn)郊、開闊地帶和丘陵山地等地區(qū)的江段,則基本上極少有選用隧道越江的先例,或者,也只是在方案比較中作為備選方案做做“陪客”而已。這主要是受制于建隧造價和隧道運(yùn)營費(fèi)用較高的不利因素。4水下技術(shù)的優(yōu)勢和不足4.1隧道的自然生態(tài)影響1)隧道全天候通行(不可抗拒因素,如天災(zāi)人禍等特殊情況除外),它不受或極少受臺風(fēng)、濃霧、暴雪、地震等惡劣自然和災(zāi)害條件的制約。2)海港大城市中心城區(qū)的江河下游河段,由于水上通航凈空的要求一般很高,使橋梁的跨度和高度都很大,引橋過長,上下橋的匝道多,而市區(qū)房屋密集,均使工程的動、拆量巨大,不得已舍棄建橋而修建隧道(如香港九龍至港島,需要穿越通行遠(yuǎn)洋巨輪的維多利亞大港,幾座越港通道都修建了沉管隧道而未建橋)。3)隧道較少影響生態(tài)環(huán)境,維護(hù)環(huán)保。如青島在薛家島處建隧,位于膠州灣外口,自然生態(tài)絕佳。4)隧道不受(或極少受)惡劣氣象、震害或不利的江床水文、淺部地層軟弱破碎不良地質(zhì)條件的制約。5)隧道抗震、隱蔽性好(但當(dāng)發(fā)生強(qiáng)震等不可抗力時,洞口或中段如出現(xiàn)破壞,隧道結(jié)構(gòu)遭到損毀后則是很難修復(fù)的;根據(jù)現(xiàn)在戰(zhàn)時轟炸采用深水激光制導(dǎo)炸彈,其水下識別和命中率高,隧道洞口暴露,其隱蔽性的優(yōu)勢與否有待商榷)。6)建橋受自然或人為條件制約且難以克服的場合,往往不得不改建隧道,如:地域自然災(zāi)害頻發(fā)、通航凈空受限、橋塔高度受附近機(jī)場飛行凈空要求的制約、港口/航運(yùn)/航道的發(fā)展規(guī)劃一時難以確定等。如廈門島的北面和西面與省境間均已用橋梁聯(lián)絡(luò),該市又屬多災(zāi)害城市,希望能在其東北方向有1座全天候通行的(翔安)海底隧道;又如港珠澳大通道的主通航跨內(nèi)有3條相互交錯的大、小航道,日通行船只多達(dá)4000艘,橋梁布墩將十分困難,而水域年風(fēng)平浪靜天數(shù)達(dá)250d以上,隧位海域又是淺水區(qū),是建設(shè)沉管隧道得天獨(dú)厚的自然條件,等等。7)江海床內(nèi)如布墩過多對河工、水文、航運(yùn)等造成的不利影響過大,兩岸市區(qū)接線動拆遷量大甚或難覓空余岸線,建橋因航運(yùn)要求凈高大而使引橋過高過長,上下橋匝道布置有困難等(如上海黃浦江下游的市中心城區(qū)已建隧十余座,而僅有2處建橋)。8)當(dāng)?shù)刂鞴苷块T的主觀因素有抉擇偏向等。4.2隧道內(nèi)高碳結(jié)構(gòu)及隧道建壩難點(diǎn)分析1)長江下游地域不適合修建沉管隧道越江,主要由于長江下游段的江床泥砂遷移使主槽位置深泓擺動,沖淤活動頻繁而又交替反復(fù),導(dǎo)致江床河勢變遷大,沖刷深度大而影響沉管埋深,以及隧位局部沖刷的防護(hù)工程量大而又不夠奏效(有可能“連底端”,指沉管底地基被沖刷掏空)。這曾在南京高速鐵路過江擬議建設(shè)沉管隧道時仔細(xì)論證過并被否定,最終修建了大勝關(guān)鋼拱橋。2)長江隧道主江床內(nèi)(特別在航道內(nèi))深水風(fēng)井構(gòu)筑難度大(如崇明南港航道內(nèi)建隧時,就未能在江床內(nèi)布設(shè)風(fēng)井),通航頻繁江段在井周布設(shè)警示防撞標(biāo)志也難以征得航道和港務(wù)、航運(yùn)有關(guān)方面的認(rèn)可、會簽。3)特長公路隧道一般都存在運(yùn)營通風(fēng)、防災(zāi)救援、專設(shè)故障車道與否和城市隧道大客流交通監(jiān)控等方面的許多難題。4)如采用橋隧結(jié)合方案,需加筑深水人工島過渡,除土石方工程量龐大外,人工島的阻水面積大,洪峰流量情況下往往難以滿足行洪要求。5)國內(nèi)過去很長一段時間,在大江上建設(shè)雙向6車道的長大水下隧道尚不具備足夠的技術(shù)條件(如當(dāng)年江陰、潤揚(yáng)、蘇通、泰州和杭州灣等處的建隧過江方案經(jīng)論證后均未獲通過)。6)顯然不具備與建橋方案作比較的場合(如野外開闊地域、寬闊外海海灣和通航凈高要求有限等,諸如杭州灣、泰州和舟山金塘等處的建隧方案亦均未獲通過)。7)因江床地質(zhì)條件或河工、水文因素,修建隧道需沿其縱向在水下大埋深位置之下布線,使隧道出入口遠(yuǎn)離江邊的道路岸線,而兩岸沿江道路交通量大,車輛進(jìn)出隧道時的繞行路線過長,出入隧道耗時長而工程量巨大(如重慶市朝天門在嘉陵江與長江匯合處水下建隧)等。5典型的水下高速鐵路隧道示例5.1隧道安全風(fēng)險分析瀏陽河高速鐵路隧道位于湖南省長沙市境內(nèi),全長10.115km,隧道施工難度大,地質(zhì)條件差,屬于高風(fēng)險隧道,是武廣客運(yùn)專線的重點(diǎn)控制性工程之一,也是我國第1條穿越河底及市區(qū)的大斷面鐵路隧道。施工中通過加強(qiáng)地質(zhì)和工程險情預(yù)報、監(jiān)測監(jiān)控以及選用合適的施工工藝,確保了隧道安全順利地穿越河底、市內(nèi)居民區(qū)以及城市道路等困難地段。目前,瀏陽河鐵路隧道在高速列車行進(jìn)中已順利運(yùn)營多年,日跑車數(shù)十對,情況正常。5.2路世紀(jì)隧道獅子洋隧道是我國第1條特長水下鐵路盾構(gòu)隧道,隧道全長10.8km,高速鐵路運(yùn)行速度目標(biāo)值達(dá)350km/h,被譽(yù)為中國鐵路世紀(jì)隧道。獅子洋隧道在“廣州—深圳”一線3次穿江越洋,其中,獅子洋水面寬達(dá)3300m,最大水深達(dá)26.6m,為珠江航運(yùn)的主航道,最大設(shè)計水壓達(dá)0.67MPa,該盾構(gòu)隧道為國內(nèi)首次在軟硬不均地層和風(fēng)化巖層中采用大直徑氣壓調(diào)節(jié)式泥水盾構(gòu)施工。獅子洋隧道盾構(gòu)段使用了4臺氣墊式泥水平衡盾構(gòu),在國內(nèi)首次采用盾構(gòu)“相向掘進(jìn)、地中對接、洞內(nèi)解體”的先進(jìn)施工技術(shù),取得了成功。5.3鐵路隧道方面天津市區(qū)兩大火車站間的高速鐵路聯(lián)絡(luò)隧道,采用1臺直徑為11.97m的泥水加壓平衡式盾構(gòu)施工,是我國首座市區(qū)大直徑泥水盾構(gòu)鐵路隧道。線路全長5km,其中隧道長3.3km,盾構(gòu)隧道長2.146km,單洞上、下行雙線,工期22個月,盾構(gòu)總質(zhì)量1600t,穿越沿線18處風(fēng)險點(diǎn)(含跨越海河、多處名人故居和紀(jì)念碑等保護(hù)性老建筑物,以及穿越跨線橋、運(yùn)河和摩天輪游樂設(shè)施等)。其中,海河河床寬155m,在寬50m范圍的環(huán)控帶內(nèi)施作了全斷面預(yù)注漿加固,穿越海河中實(shí)際用時僅22d,堪稱技術(shù)佳作。6隧道建設(shè)的問題1)在港口大城市的江河下游,通航要求高、航道寬、凈高大,兩岸交通量要求也高,加之市區(qū)建(構(gòu))筑物密集,動、拆遷困難而又工作量大,甚至已無多余岸線可用時,應(yīng)優(yōu)先考慮采用沉管隧道或盾構(gòu)隧道(如香港維多利亞港區(qū)和上海黃浦江下游市中心城區(qū)等)。2)受自然氣象、河床水文、地質(zhì)條件的制約,或在建橋后的周邊特定環(huán)境變化難以預(yù)測時,應(yīng)考慮修建隧道(如在杭州海寧市鹽官鎮(zhèn)觀潮區(qū)內(nèi)建橋,恐影響涌潮景觀而改建了錢江隧道;又如廈門市翔安區(qū)因受附近高崎機(jī)場航空限高的制約,橋塔高度受限,此處,因該?？诟蹍^(qū)的發(fā)展規(guī)劃一時未有定論,也制約了建橋,經(jīng)多方論證改為修建海底隧道)。3)與港務(wù)、航道、航運(yùn)、水務(wù)、河工和江床水文等部門對建橋難以協(xié)調(diào)并取得一致共識時,可考慮修建隧道。如滬通鐵、公路合建大橋的橋位曾經(jīng)過一次大的變動,原先為緊擦崇明島上沙區(qū)過江,因受長江口航道的約束而改為經(jīng)上游張家港一線(居江陰、蘇通2座大橋的中間江段)過江。4)當(dāng)自然景觀和生態(tài)環(huán)保維護(hù)要求很高,如在該處建橋或建隧均有難以克服的生態(tài)、環(huán)境影響因素等,則宜在他處另覓合適位置改建水下隧道(如青島、黃島間在膠州灣外口處建隧,避開了如在膠州灣內(nèi)建設(shè)沉管隧道,水下基槽開挖時將不可避免地嚴(yán)重影響灣內(nèi)漁場的避風(fēng)浪錨泊地)。7其他問題7.1地鐵、地鐵過江兩大框架結(jié)構(gòu)改造方案瓊州海峽隧道和臺海隧道雖已經(jīng)過多年的不斷論證,但其建設(shè)方案卻始終未有定論。大量公路車輛進(jìn)入水下特長隧道后,其汽車尾氣的排放和通風(fēng)問題將十分嚴(yán)峻。曾有考慮借鑒英法海峽隧道采用公鐵合建方式建設(shè),進(jìn)入隧道的汽車車輛采用裝上鐵路平板車背馱過海,但有專家認(rèn)為其公路交通流量恐不能滿足上述2條隧道的運(yùn)量要求,似還需進(jìn)一步從長計議。隨著我國城市交通建設(shè)的發(fā)展,城市道路、城際鐵路的過江隧道與地鐵過江具有考慮在同址、同時建設(shè)的情況也將會相應(yīng)增多,此時,進(jìn)行公鐵分建或合建2種方式的深化比較和分析研究是非常有必要的。采用水下預(yù)制框架結(jié)構(gòu)(含地基打預(yù)制樁),用水下焊接或用高強(qiáng)度防腐螺栓連接各個預(yù)制構(gòu)件組成框構(gòu),構(gòu)建一種由工廠化預(yù)制構(gòu)件組成的框架型人工島(含進(jìn)、出隧道需建的預(yù)制上、下坡道管段),作為隧道與橋梁間的過渡,以此來取代傳統(tǒng)的大體積土石方人工島,避免了為設(shè)置大容量土石方人工島需要投放極其大量、并經(jīng)填土圍護(hù)和加固處理的土石方工程量,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)土石方人工島造價昂貴、耗時多而又對通航水域阻水嚴(yán)重的缺憾。空心框構(gòu)的迎水面小,對水流和河勢的不利影響也都將大大降低,經(jīng)濟(jì)和技術(shù)效益將會十分明顯。目前,國