日本關西國際機場（KIX）一直被認為是工程奇跡。

它完全建在大阪灣的一座人工島上，是重要的航空樞紐，每年連接25個國家的91個城市，接待超過3000萬名乘客。

自1994年啟用以來，關西國際機場已發展成為亞洲最繁忙、最重要的國際機場之一。然而，在這一成功故事的背后，卻隱藏著一個持續且日益嚴重的問題：整個機場正在下沉到海底黏土沉積層上。

關西機場所在的原始人工島自啟用以來，已下沉約3.81米。擴建過程中新增的第二個島嶼自填海工程開始以來已下沉17.4米。僅去年一年，機場工作人員就在新島上的54個獨立監測點記錄到下沉21厘米。

這些數據凸顯了人們日益增長的擔憂——不僅是對工程設計的擔憂，還有隨著海平面上升和極端天氣事件日益頻繁，這個重要交通樞紐的未來前景。盡管面臨這些挑戰，關西機場仍在全面運營，工程師們夜以繼日地工作以控制地面沉降并減緩其速度。

本文將深入探討關西機場下沉的原因、正在實施的工程解決方案以及日本從中汲取的重要經驗教訓。

關西機場為何建在水上

關西國際機場建在離岸5公里的人工島上，旨在解決大阪地區的土地短缺問題，并減少人口稠密地區的噪音投訴。該工程計劃是在約20米厚的軟質沉積黏土上建造地基，這種黏土以可壓縮性和不穩定性著稱。

為了解決這個問題，工程師們安裝了220萬根垂直排水管，以加快土壤固結過程，并使用了超過2億立方米的廢物填埋和4.8萬個柱子來穩定場地。盡管付出了這些努力，黏土地基在機場的重壓下仍然不斷壓縮。

正如日本明治大學城市規劃與政策名譽教授市川宏夫所解釋的那樣：

“目前，關西國際機場每年下沉不到10厘米，但這一速度正在減緩，且在可控范圍內。”

臺風重創敲響警鐘

2018年，日本遭遇25年來最強臺風“飛燕”襲擊，引發大規模洪災，機場的脆弱性暴露無遺。

據《衛報》報道，風暴潮淹沒了機場地下的災害響應中心和變電站，導致5000名旅客滯留超過24小時，斷電、斷糧、斷交通。一輛油罐車甚至撞上了連接機場和大陸的橋梁，切斷了唯一的道路通道，延誤了緊急救援。

這一事件不僅擾亂了機場運營，還促使工程師重新評估關鍵設計要素——特別是在容易發生洪水和地面沉降的設施中，將關鍵系統置于地下，以及對更具彈性、適應氣候的基礎設施解決方案的需求。

阻止下沉是不可能的

根據2024年《海峽時報》和《泰國民族報》的數據，關西機場第二個島嶼在一年內下沉了21厘米，而原來的島嶼則以每年約10厘米的速度持續下沉。

盡管下沉速度比以前慢，但并未停止。

為此，日本政府已投資超過1.5億美元升級機場海堤并加固基礎設施。工程師們將電力系統和災害響應中心等關鍵設備抬高至潛在洪水位以上。

正如市川宏夫教授所強調的那樣，工程師的目標并非阻止下沉，因為這是不可能的，而是將其控制在安全范圍內。

“設計時已考慮了下沉的影響，”市川宏夫教授說，“工程師們一直在監測關西國際機場的情況，并努力限制下沉，但一切皆有可能，這實際上只是成本問題。”

為后來者提供警示

關西國際機場的經驗有助于提升日本未來的機場建設。

2005年，日本中部國際機場在名古屋附近啟用時，工程師們借鑒了關西國際機場的重要經驗，尤其是在選擇更穩定的地面和將關鍵系統保持在海平面以上方面。這一舉措已獲得成功。

據Skytrax稱，中部國際機場已連續11年被評為全球最佳區域機場，并將持續到2025年。該機場的沉降程度極小，并已證明其對氣候風險和自然災害的抵御能力更強。

關西機場的教訓提供了寶貴的啟示，未來的基礎設施項目，尤其是在沿海或填海地區，將越來越重視韌性、適應性和長期監測。關西機場，這一曾經被認為是獨一無二的案例，如今已成為全球壓力工程建設的參考。

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