IBTC報告回顧 | 浙江數(shù)智交院水下隧道技術中心總工郭洪雨
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2024精彩報告回顧
2024年6月16日-17日,中國工程院工程科技學術研討會——第十二屆國際橋梁與隧道技術大會(IBTC2024)在上海成功召開,大會匯聚國內(nèi)外專家學者,圍繞極端環(huán)境下的交通基礎設施智能建養(yǎng)與安全展開深入探討,涌現(xiàn)出一批具有前瞻性和實踐價值的研究成果。作為中國乃至國際范圍內(nèi)反映重大工程建設與技術創(chuàng)新的重要交流平臺,為更好傳播科技前沿成果、推動行業(yè)創(chuàng)新進步,大會秘書處特別推出《IBTC系列報告回顧》,分享專家精彩觀點。
本期聚焦浙江數(shù)智交院科技股份有限公司水下隧道技術中心總工程師郭洪雨的大會報告《浙江省水下隧道的實踐與發(fā)展》。報告系統(tǒng)梳理了浙江省在水下隧道領域取得的輝煌成就,并展望了未來發(fā)展的宏偉藍圖。報告揭示,作為中國水下隧道建設的高地之一,浙江正以創(chuàng)新的技術和宏大的工程,向江河海洋的深處不斷開拓。

▲郭洪雨在大會現(xiàn)場分享報告
報告指出,截至2023年底,我國已開工建設水下隧道333條,近二十年來發(fā)展迅猛。在這些隧道中,地鐵和公路(含市政道路)用途占比最高,約達78%。從施工方法看,盾構(gòu)/TBM法憑借其獨特優(yōu)勢,成為絕對主力,占比高達約76%。
浙江省因其獨特的地理位置,水系發(fā)達,海灣眾多,水下隧道建設需求旺盛,已建成和開工建設的隧道數(shù)量接近50座,位居全國第二。這些隧道在工法上實現(xiàn)了全覆蓋,囊括了盾構(gòu)法、圍堰明挖法、沉管法、鉆爆法全部四種主要工法,其中盾構(gòu)法同樣是浙江的“王牌”,占比約70%。其用途廣泛分布于地鐵、公路、市政、供水等多個領域,地域上則主要集中在杭州錢塘江、寧波甬江、溫州甌江、衢州衢江、舟山群島及穿運河等關鍵江海區(qū)域。
浙江的水下隧道建設不乏標志性工程:既有開創(chuàng)中國沉管隧道先河的寧波甬江隧道,也有建成時問鼎世界最大直徑公路盾構(gòu)隧道之一的錢江隧道,還有創(chuàng)新采用“明挖-盾構(gòu)-鉆爆”多工法組合施工的舟山普陀灣海底隧道。這一系列工程,展現(xiàn)了浙江在水下隧道建設領域深厚的技術積淀和強大的實踐能力。
郭洪雨在報告中分析了水下隧道工程的六大發(fā)展趨勢:
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江河穿越進入橋隧并舉時代:以杭州錢塘江為例,已建成8座橋梁和5座跨江隧道(慶春路、錢江、望江路、博奧、艮山東路),另有多個隧道項目規(guī)劃待建,加上密集的地鐵越江通道,跨越錢塘江的通道間距已縮至4公里以下,隧道已成為與橋梁并駕齊驅(qū)的跨江方式。
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斷面形式趨向多元化:適應不同運輸速度、運量及交通類型的需求,隧道斷面形態(tài)日益豐富。
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隧道直徑不斷增大:為滿足更大通行能力,隧道正向大直徑方向發(fā)展。
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適應更復雜建設環(huán)境:未來工程將面臨更多如“上軟下硬”的復雜地質(zhì)條件,以及高水壓、長距離挑戰(zhàn)。例如,規(guī)劃中的甬舟高速復線金塘公路隧道最大水壓約0.9兆帕,長度約11.6公里,并需進行高難度的水下對接。
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應對更嚴峻運營安全挑戰(zhàn):超長水下隧道(如長約16公里的甬舟高鐵金塘隧道)的防災、通風、救援等安全運營難題亟待解決。
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智能化成為新引擎:從勘察設計、建造施工到運營維護,全生命周期的智能化賦能正為隧道行業(yè)帶來革命性變化。
三、經(jīng)典案例:折射浙江隧道的創(chuàng)新與實踐
報告重點分享了四個具有代表性的浙江水下隧道案例,每一座都是技術突破與經(jīng)驗積累的豐碑。
作為我國首條自行設計、施工的沉管隧道,甬江隧道于1995年通車,填補了國內(nèi)技術空白。它在“無先例可循”的背景下,克服了軟土基礎、強涌潮、大回淤等極端困難。其經(jīng)驗教訓尤為寶貴:強調(diào)了跨江通道資源的寶貴性和隧道設計的超前性;警示了隧道選址應避開河道彎道等不利水文條件;指出了干塢選址、深厚淤泥沉降控制、海洋環(huán)境混凝土防腐的重要性;并前瞻性地提出了新建隧道應配備健康監(jiān)測系統(tǒng)。
為保護“天下第一潮”錢塘江涌潮奇觀,此工程由原規(guī)劃大橋改為隧道,2014年建成時是世界最大直徑盾構(gòu)隧道之一(直徑15米)。它創(chuàng)新性地采用三層橫截面設計(排煙道、行車道、逃生通道),解決了大交通量長隧道消防安全難題;研究了強涌潮對結(jié)構(gòu)的影響,攻克了覆土深度與管片設計難關;成功盾構(gòu)穿越明清古海塘,沉降控制精準;首創(chuàng)了大型盾構(gòu)機工作井內(nèi)調(diào)頭技術。運營中也發(fā)現(xiàn)了逃生蓋板耐久性、危化品車輛管控、節(jié)能運營等需持續(xù)優(yōu)化的新課題。
這條2022年通車的隧道,是國內(nèi)首條集“明挖、盾構(gòu)、鉆爆”三種工法于一體的海底公路隧道。它根據(jù)不同的地質(zhì)條件和埋深,靈活選用最優(yōu)工法,并通過工作井實現(xiàn)無縫銜接。建設中成功處理了碼頭樁基拔除等復雜障礙,并積極探索了地下空間集約化利用,融合交通與城市綜合體功能。其經(jīng)驗表明,多工法隧道中工作井選址、盾構(gòu)段合理埋深與縱坡選擇、以及前期綜合開發(fā)規(guī)劃至關重要。
位于寧波寧海的西店灣隧道,是“堤隧結(jié)合”理念的實踐。相比傳統(tǒng)的“堤路結(jié)合”方案,該方案更有利于高端新城的規(guī)劃和空間利用。隧道地處復雜灘涂地質(zhì),面臨深厚淤泥、基巖起伏大等挑戰(zhàn)。該工程的關鍵技術總結(jié)包括:需重點考慮堤與隧道之間的不均勻沉降及相互影響;研究淺埋明挖隧道的自然通風;協(xié)調(diào)好與堤壩、圍墾等工程的施工工序;確保海水環(huán)境下的結(jié)構(gòu)耐久性;處理縱向埋深變化帶來的抗浮與沉降問題。
四、關鍵技術與發(fā)展展望:面向未來的挑戰(zhàn)
郭洪雨指出,未來水下隧道建設需聚焦一系列關鍵技術問題:堅持“地質(zhì)先行”,探明復雜地質(zhì)條件;研發(fā)新型結(jié)構(gòu)形式和管片結(jié)構(gòu);攻克高水壓(超過100米水頭)下的防水與耐久性難題;響應行業(yè)專家呼吁,在重大工程中引入“韌性”設計理念,平衡全壽命周期成本與應對偶然災害的能力;優(yōu)化防災救援設施,并應用新型早期火災探測與滅火技術。
展望未來,浙江的水下隧道建設浪潮方興未艾。隨著杭州、寧波、溫州、金義四大都市區(qū),特別是杭州灣、臺州灣、樂清灣、三門灣等四大灣區(qū)的協(xié)同發(fā)展,交通一體化需求迫切,水下隧道作為打通灣區(qū)脈絡的關鍵,將迎來新一輪建設高峰。錢塘江隧道群、甬舟金塘跨海鐵路隧道、甬舟高速復線金塘跨海公路隧道、規(guī)劃中的舟山南部連島隧道群(堪稱世界級水下隧道群)等系列重大工程,正勾勒出浙江向蔚藍深處進發(fā)的壯麗圖景。
報告最后呼吁業(yè)界專家持續(xù)關注和支持浙江的水下隧道項目,并展望通過持續(xù)的技術積累與突破,建成滿足低碳節(jié)能要求的超級海峽智慧隧道指日可待。浙江的水下隧道實踐,不僅是中國隧道建設史的縮影,更是邁向交通強國征程中的響亮足音。
文/大會秘書處綜合整理
讓我們共同期待,
第十三屆國際橋梁與隧道技術大會(IBTC2025)
將帶來更多創(chuàng)新技術與行業(yè)洞見!
誠邀各位專家、同仁再次相聚,
共話橋隧未來,攜手推動中國交通強國建設!