我們展開中華人民共和國地圖,很容易找到渤海灣,它是一個近似為字母C形的海灣。它的北側(cè)是東北地區(qū),它的南側(cè)是山東和華東地區(qū)。
這個C的東側(cè)是一個“缺口”,就是渤海海峽,只有100多公里。可以想象,如果把這個“缺口”連接起來,將極大地促進東北地區(qū)的發(fā)展。計劃中,連接渤海海峽兩側(cè)的就是“煙大海底隧道”,從山東省煙臺市到遼寧省大連市。
為了更加容易理解,我們可以先看看2008年建成的杭州灣跨海大橋。杭州灣也是一個近似C形的海灣,只是比渤海灣小很多。杭州灣的C的東側(cè)“開口”由大橋連接,36公里。
煙大海底隧道長度是杭州灣跨海大橋長度的約3倍,并且是在海底挖掘隧道,可見工程更加浩大,連接區(qū)域也更加巨大,所以它的影響力和實際意義也將更加偉大。
1,項目的基本方案和論證
渤海海峽跨海通道,即煙大海底隧道,有關(guān)項目基本方案是:從山東省煙臺市蓬萊區(qū)經(jīng)長山列島至遼寧省大連市旅順口區(qū),以跨海橋梁、海底隧道或橋梁隧道結(jié)合的方式,建設(shè)跨越渤海海峽的直達快捷通道。
渤海是我國最淺的半封閉性內(nèi)海,三面環(huán)陸,與山東、河北、天津、遼寧相鄰,形成了環(huán)渤海經(jīng)濟圈。
渤海海峽是我國南北陸路交通的天塹,寬度僅有100公里多,但它卻阻斷了南北的鐵路、公路交通,制約了東北、山東半島及東部沿海地區(qū)的發(fā)展。
由于沒有大橋或隧道直通,海峽阻隔,陸路交通需要繞行山海關(guān)、天津,里程約1400多公里,陸上駕車需要十幾個小時,坐高鐵也要八九個小時。
現(xiàn)有的海上輪渡,不僅受天氣影響大,而且運力小,需要的時間也達到了六七個小時。
如果跨海通道建成,原本需要從陸路繞行很遠的C形交通,變成了通過海陸通道直達的交通形式,1小時左右就能跨過渤海海峽。因此,可以說,煙大海底隧道是未來東北地區(qū)和其他臨近地區(qū)共同的重大發(fā)展機遇。
煙大海底隧道的論證與立項歷經(jīng)近30年,其具體技術(shù)方案當前將要達到瓜熟蒂落的階段。
1992年,魯東大學首次提出“渤海海峽跨海通道”構(gòu)想。次年,國家發(fā)改委牽頭成立“渤海海峽跨海通道研究課題組”。2000年,課題組完成《渤海海峽跨海通道戰(zhàn)略規(guī)劃研究報告》,跨海通道總長約123公里。
2010年,國務(wù)院將該項目納入《環(huán)渤海地區(qū)合作發(fā)展綱要》。
2019年,依托港珠澳大橋沉管技術(shù)、超大直徑盾構(gòu)機研發(fā)等成果,中國工程院發(fā)布《渤海海峽跨海通道工程技術(shù)可行性報告》,論證了可采用的工程技術(shù)。
2025年,項目已納入《“十四五”現(xiàn)代綜合交通運輸體系發(fā)展規(guī)劃》。據(jù)《中國新聞周刊》報道,2025年有可能啟動項目的前期施工。
2,隧道的建設(shè)和技術(shù)挑戰(zhàn)
如此龐大的工程,必然有很高的技術(shù)標準,同時也有很多技術(shù)難點需要攻關(guān)。
項目的工程參數(shù)與設(shè)計標準。
海底隧道北起遼寧大連旅順,南至山東煙臺蓬萊,經(jīng)長山列島分段建設(shè),總長含橋梁123-125公里,其中海底段約100公里。
海底隧道的運輸方式是“雙管單層鐵路隧道”,即,為來回兩個方向各挖掘一條隧道,隧道里是單層的鐵路。
鐵路設(shè)計時速是250公里,采用“火車載汽車”模式,即,在隧道中,以高速列車運載著汽車行駛,則必然大大提高總體車速,節(jié)約時間。
海底隧道單程通行時間40分鐘,相比較原來的C形路線1424公里/15.5小時,極大提高了運輸效率。
對如此的百年大計、千年大計,肯定要有足夠高的技術(shù)標準。
本項目抗震強度是“烈度Ⅷ度”。地震指標有震級和烈度之分,前者是地震本身的強弱、釋放能量的大小;后者是地震對地面上建筑物實際的破壞程度。
那么烈度大小如何衡量呢?舉例:Ⅵ度, 強烈有感,多數(shù)人驚醒,器皿作響掉落,小物件移動;Ⅶ度,房屋損壞,墻體出現(xiàn)裂縫,懸掛物大幅搖晃;Ⅷ度,嚴重損壞,部分老舊房屋倒塌,多數(shù)家具移動或翻倒。可見,本項目設(shè)計的抗震級別相當高。
本項目海底隧道設(shè)計耐壓強度≥0.8MPa,防水等級P8,通風系統(tǒng)每分鐘換氣3次。
也就是說,海底隧道每一個小拇指指甲那么大的面積能夠承受大于8公斤的壓力,并且在這樣大的壓力下,不可滲水。
項目的技術(shù)挑戰(zhàn)與應(yīng)對措施。
煙大海底隧道將穿越郯廬斷裂帶及85米深水區(qū),必須預(yù)先考慮嚴重的地質(zhì)與地震風險;掘進采用“TBM+鉆爆”復(fù)合工法,針對不同地質(zhì)情況靈活運用;工程中將有預(yù)埋光纖監(jiān)測系統(tǒng),實行實時安全監(jiān)測。
所謂“郯廬斷裂帶”,是一個地質(zhì)專有名詞,它特指東亞大陸上的一系列北東向巨型斷裂系中的一條主干斷裂帶,在中國境內(nèi)延伸2400多公里,切穿中國東部不同大地構(gòu)造單元,規(guī)模宏偉,結(jié)構(gòu)復(fù)雜。這是本項目隧道在掘進之前必須要研究的技術(shù)要點。
TBM法,即隧道掘進機法。它本來是英語Tunnel Boring Machine的縮寫,對應(yīng)中文全稱是“全斷面硬巖隧道掘進機”,簡稱TBM。掘進、支撐和保護、出渣等施工工序連續(xù)作業(yè),是機、電、液、光、氣等系統(tǒng)集成的工廠化流水線隧道施工裝備。
不在硬巖中,而在松軟地層中應(yīng)用的掘進機就是我們熟知的“盾構(gòu)機”,通常用于城市地鐵隧道的建設(shè)。
本項目海底隧道在硬巖中掘進,所以必須采用TBM。但是,TBM法的設(shè)備投資較大,對地質(zhì)條件的適應(yīng)性相對較弱,因此,施工要結(jié)合傳統(tǒng)的鉆爆法,即,通過鉆孔、裝藥、爆破等工序進行隧道開挖施工。它具有靈活性高、適應(yīng)性強的特點,能夠應(yīng)對各種復(fù)雜的地質(zhì)條件。
煙大海底隧道特別長,所以通風與消防是必需的安全設(shè)施。設(shè)計包括:每5公里有一處避難所,配備高壓細水霧滅火系統(tǒng),隧道內(nèi)氧氣濃度維持19.5%以上。
由于項目工程量巨大,時間長,對周圍環(huán)境會有一定的影響,所以,項目施工有相應(yīng)的環(huán)保要求:要避開長島國家級自然保護區(qū),施工中使用低噪聲鉆機,施工廢水零排放。
項目的投資總額約3000億元,建設(shè)工期預(yù)計是10-12年。
資金來源包括中央財政、專項債及社會資本,充分參考港珠澳大橋的成功融資模式。
項目與國內(nèi)外同類工程對比。
青函海底隧道:54公里,日本首條海底鐵路隧道,采用沉管法,但抗震設(shè)計僅Ⅶ度。
膠州灣隧道:7.8公里,中國最長海底公路隧道,驗證了鉆爆法在淺埋段的適用性。
項目當前狀態(tài)。
項目處于工程可行性研究階段,2024年完成地質(zhì)詳勘,2025年啟動先導(dǎo)段施工,但受財政優(yōu)先級影響,不排除延期可能。
3,對東北振興的戰(zhàn)略意義
首先,當然是交通方面,煙大海底隧道將實現(xiàn)交通格局的全新構(gòu)建。
煙大海底隧道能夠破解遼西走廊瓶頸。當前,東北至長三角地區(qū)貨運量的60%經(jīng)山海關(guān),每年交通擁堵造成的經(jīng)濟損失超200億元。隧道通車后,沈陽至上海陸路距離縮短400公里,東北與華東之間的物流效率提高30%以上。
環(huán)渤海經(jīng)濟圈的物流和交通路線將從“C形”改進為閉合的“O形”,促進京津冀-山東-東北三地經(jīng)濟和生產(chǎn)要素高效流動。
其次,便利的交通將產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟和人才的協(xié)同效應(yīng)。
隧道兩端,尤其東北地區(qū)的產(chǎn)業(yè)將實現(xiàn)與其他地區(qū)的互補和升級。遼寧裝備制造業(yè)與山東新材料、電子信息產(chǎn)業(yè)聯(lián)動,預(yù)計帶動GDP年均增長1.2個百分點。
旅游經(jīng)濟將實現(xiàn)爆發(fā)性的發(fā)展。海底隧道本身將成為“世界最大海底觀景通道”,年游客量有可能超過2000萬人次,輻射大連金石灘、煙臺蓬萊等景區(qū)。
有了海底隧道之后,大連港能夠銜接中韓俄蒙跨境通道,成為“新亞歐大陸橋”東端節(jié)點,貨物中轉(zhuǎn)效率提升。東北將有可能取得東北亞樞紐地位。
交通便利高速,煙臺-大連通勤時間縮短至1小時,所以必將吸引京津冀、長三角人才向東北遷移,既可接納人才,也可緩解人口外流壓力。
還有,不可忽視的是,煙大海底隧道是一個超大型工程項目,因此它將用到大量的先進裝備,由此將促進超大型隧道掘進機、耐壓混凝土等技術(shù)國產(chǎn)化率達95%,推動中國基建標準國際化。
另外,高效的交通、快速的物流,將促使東北農(nóng)產(chǎn)品南下運費下降,山東工業(yè)品北上周期縮短,居民消費價格指數(shù)CPI有望下降1.5%。
煙大海底隧道不僅是海底工程技術(shù)的巔峰之作,更是東北振興之門的“金鑰匙”和東北騰飛的“金翅膀”。本項目的建設(shè)將重塑中國東部經(jīng)濟版圖,實現(xiàn)“基建先行”戰(zhàn)略的長期價值,同時為全球超長跨海通道提供中國經(jīng)驗和方案。
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