鐵路隧道設(shè)計。圖片來自中國鐵建官方微信公眾號
繼港珠澳大橋通車后，又一項挑戰(zhàn)世界難題、突破科技壁壘的超級工程——甬舟鐵路于近日全面啟動勘察設(shè)計，標志著這條世界上控制因素最復(fù)雜、越海橋隧工程技術(shù)難度最大的鐵路正式上馬。日前，中國鐵建披露了一些具體勘查設(shè)計細節(jié)。
海底隧道比港珠澳大橋還長10公里
港珠澳大橋建成通車，除了是世界最長的公路跨海大橋外，其“橋梁+隧道”的設(shè)計模式也是一大亮點。同港珠澳大橋一樣，全長77公里的甬舟鐵路主體工程也采用“橋+隧”組合方式，并將在這兩個領(lǐng)域更進一步刷新世界之最：全長16.2公里的金塘海底隧道，建成后將成為世界上最長的海底高鐵隧道；主跨1488米的西堠門特大橋，將成為世界同類項目中跨度最大的公鐵合建大橋。
也就是說，這座跨海鐵路通道又將刷新多項世界鐵路、橋隧史的多項紀錄。
兩者有所不同的是，港珠澳大橋越海隧道全長6.7公里，屬于沉管公路隧道，而甬舟鐵路金塘隧道是鐵路盾構(gòu)隧道，全長16.2公里，其中位于海底的盾構(gòu)段長10.87公里，這意味著全線的七分之一將沉在東海海底。工程背后從量變到質(zhì)變的難度跨越，也在挑戰(zhàn)著技術(shù)和裝備的極限。
甬舟鐵路總體設(shè)計負責人、中鐵第四勘察設(shè)計院張超永表示，甬舟鐵路設(shè)計時速250公里，從寧波到舟山只要30分鐘，從舟山到杭州只要80分鐘。同時，該項目的建設(shè)將使我國橋梁、隧道設(shè)計水平提升到一個新高度。
由于甬舟鐵路和甬舟高速公路復(fù)線是部分合建的，也就是說，鐵路和高速公路走向基本一致。因此，寧波到舟山穿越金塘的隧道段就備受各界關(guān)注，通過前期研究，中鐵第四勘察設(shè)計院通過全方位比選，推薦并評審?fù)ㄟ^了公鐵分建的隧道方案。
指甲蓋上承受7.8公斤水壓
該方案中，鐵路單洞隧道無論從水下盾構(gòu)隧道長度還是從盾構(gòu)橫斷面規(guī)模來看，都屬世界鐵路之最，開挖的每一米，都將伴隨著世界級難度的技術(shù)攻關(guān)。業(yè)內(nèi)人士指出，和世界上已建成的部分著名水下隧道對比，金塘海底隧道難度可見一斑。
首先是地質(zhì)條件差。國內(nèi)此前已建的廣深港獅子洋隧道、廈門翔安海底隧道、青島膠州灣海底隧道海中段均位于巖層，而甬舟鐵路隧道海中段位于巖土復(fù)合層，國內(nèi)尚無超大直徑泥水平衡盾構(gòu)施工經(jīng)驗，這就需要有足夠的技術(shù)儲備。
其次是海底水壓超高。業(yè)內(nèi)人士說，港珠澳大橋隧道沉管埋入40多米海底，相當于要頂住近10層樓深的海水壓力，甬舟鐵路金塘盾構(gòu)隧道最大埋深達78米，承受的海水壓力更高。曾因高水壓創(chuàng)造當時大直徑盾構(gòu)隧道紀錄的南京長江隧道，一個指甲蓋面積大小的隧道壁要承受6.5公斤水壓力，而金塘隧道同等面積要承受7.8公斤壓力。
此外，金塘隧道采用單洞設(shè)計，海中段約9公里，無法設(shè)置直通地面出入口，這就對隧道內(nèi)防災(zāi)救援設(shè)計提出了更為嚴苛的要求。同時，在施工中，工程技術(shù)人員還將碰到海中對接難度大、復(fù)合地層高水壓長距離掘進難度大等一系列問題，這些技術(shù)難題都是世界級的。
業(yè)內(nèi)人士表示，按照項目進度的一般規(guī)律，一個項目從勘察設(shè)計招標到開工建設(shè)，大概需要經(jīng)歷1年左右。在勘察設(shè)計后，項目的初步設(shè)計、施工圖等更為具體的方案將逐步出爐。可以預(yù)見，甬舟鐵路建成后，將成為世界級大灣區(qū)又一個超級工程和最美地標。
