摘 要：本文作者根据从事公路勘测设计、项目管理工作几十年的亲身体会，首先回顾我国已建成的水下隧道的情况，着重介绍了正在兴建的或规划中的过大江、跨海湾、河口及海峡公路水下隧道的资料，提出了隧道与桥梁在跨过这些部位的特点，特别是对水下公路隧道存在的安全、通风、监控、施工、防水等五个主要问题和如何解决这些问题进行了阐述，最后提出隧道、桥梁过河方案应作客观、公正地评价，应从经济、技术以及运营管理诸方面进行认真、细致地比较后，做好方案论证。
关键词：水下公路隧道 近况 远景 存在问题 解决办法
1. 绪言
我国公路隧道是在高速公路建设大发展中而突飞猛进的，据交通部、国家统计局最新普查资料表明：截止2000年我国公路隧道已建成1678处，总长度约624.3余公里。
目前我国高速公路建设速度很快，在短短十余年中，通车里程截止2001年底已达1.95万公里，一跃而居世界第二位。并且从一个路段而逐渐形成一条路线，从几条路线而连成一个网络，且有的省区呈现出成片状规划，而在逐步实施中。为使路线直捷，不仅在跨群山峻岭中修建了不少山岭隧道，同时在一些跨海湾、海峡、大的江河处，也已建成或正在规划不少的公路水下隧道或公路、铁路两用的水下隧道。水下隧道的修建。既有其特点和优势，也伴随着一些复杂的问题，值得我们探索和研究，以下笔者将对此作一些详述。
2. 已建成的公路水下隧道的情况
我国水下公路隧道最早修建的首推上海黄浦江隧道，它是20世纪60年代基于人防战略观点出发而兴修的。后因城市建设的发展黄浦江两岸房屋密集，人口增加，来往车辆仅靠摆渡，不仅速度慢，而且渡船容纳的车辆有限，如遇台风、大雾、大雨往往还要停航、停渡。因而使交通受阻，但如建桥跨江，受桥梁净空、净高的要求，需建高桥、大桥、长桥才能满足需要。这样势必占地多，拆迁房屋，管线数量大，城市受噪声、废气、眩光的污染，附近居民深受其害，对环境保护极为不利。而水下隧道与渡口、桥梁相比较，显然有许多优越性，如不侵占航道净空，不影响任何海湾和港口的航运，不干扰岸边航务设施，不受气候变化的影响，可以全天候越江通车。
水下隧道设计时，可以做到一洞多用，能将城市供水、供电、通讯等管道安排在同一洞内过江，以节省投资，并可保证安全稳定。
上海修建黄浦路水下公路隧道后，20世纪80年代，又在延安东路黄浦江下，建成了第二座隧道，20世纪90年代又在吴淞口修建了长约3km双向各( 车道的大型长隧道，解决中央商业区人口稠密处两岸居民集散的问题。
浙江宁波甬江水下公路隧道，系北仓港的配套工程，可以从杭甬高速公路过甬江隧道到达北仑港，便利了陆上运输，隧道全长1020m，水下部分为420m。
广州珠江水下市政道路隧道，是该市市区内除了几座珠江大桥外又一处过江通道，而且是广州地铁1号线共用的一座隧道全长1238.5m，水下部分长457m，它是采用沉管法修建的一座水下隧道。
香港水下隧道有多座，先后建有香港一九龙的红海底隧道全长1.8km水下长1.3km为双向4车道。1966年动工，历时6年，1972年方通车，日交通量已达10万辆。
此后又建成东、西部两座海底隧道，东部隧道长1.8m为双向4车道，日交通量达9万辆；近年修建的西部隧道长2.0km，采用沉管法施工，为双向6车道，最大日交通量已达18万辆。1993年开始施工，1997年建成，工程造价为65亿港元。
3. 拟建中的水下公路隧道
由于我国幅员广大，地形、地貌又复杂多变，目前国家在主干道规划中通过海湾、海峡或大河修建桥梁不利的情况下，正考虑修建水下隧道或条件允许时采用桥、隧结合的方案，目前已掌握的拟建水下公路隧道的地区有：
（1）最近上海外滩正在修建一座用沉管法施工的江底隧道，它位于吴淞口地区，距长江口仅2km，是外环线穿越黄浦江的骨干工程。由于吴淞口以上的黄浦江两岸密布着港口、码头、造船工厂，路线过江方案，有关部门进行了桥梁、隧道的比较，认为如建大桥，不仅桥长、价昂，而且影响通航，而水下隧道有许多优点。在隧道施工方面，又作了盾构和沉管方案的比较，鉴于盾构直径，目前只有十余米，仅可设两条机动车道，如需增加车道，又能满足需要的话，就势必延长工期，增加投资，因此才采用了工期短、投资省的沉管施工方案。
外环隧道全长2880，其中沉管段长为736m，沉管高为9.55m，宽为43，为双向8车道，其规模是亚洲第一、世界第二的沉管隧道，也是上海首次采取沉管法施工的公路隧道。
据悉这座隧道的首节沉管已于2001年8月26日沉放江底获得成功，预计整个工程将于2002年建成并开放通车。
上海新投入建设的复兴东路隧道是连接浦西外滩与浦东小陆家嘴地区得重要通道，它西起复兴东路光启路口，过黄浦江后，东止张扬路浦东南路口，工程全长2780m，首次采用双层双管双层6车道设计，每条隧道内设两车道，下层设一车道和一紧急停车带。这种设计的特点是提高了隧道空间利用率。它采用盾构法施工、由上下两条矩形通道，中间由钢筋混凝土车道板隔开，上层通道高2.6m、可使各类小型机动车分两路并排通过；下层通道高4m，公交车等大型机动车和小型机动车均可通过，与单层通道方案相比设计投资增加并不大，而通行能力却可大大增加。此隧道已于2001年10月底正式动工，整个工程计划在2004年竣工。据悉国际上采用这种双层设计的隧道还有法国在建的A86公路东线隧道工程，而此座隧道估计在2008年竣工，因此至2004年复兴车路隧道将有可能成为世界上首条投入正式使用的双层隧道。
（2）长江口正计划修建高速公路过江通道，据悉在我国长江口从上海经过崇明县至启东市将修建一条快速通道，简称“沪崇启过江通道”，目前已列为江苏省“十五”基础设施建设重点项目之一。
规划中的沪崇启过江通道是通过长江的江底隧道，将上海与崇明连接起来，再由崇明与启东市相连，构成长江三角洲上环形通道，有利于长江口大桥的布局，对更好地接受上海辐射，优化投资环境，实施“海上苏东”复杂战略，加快中、西部开发，均具有十分重要的战略意义。
目前江苏省以就此计划与上海市达到共识，交通部对此也进行了初步论证，有关设计单位，对选址也进行方案论证，一切工作正在紧锣密鼓地开展。
（3）其它长江隧道还正在南通、武汉、南京等处选址，如以规划中的武汉长江隧道为例，拟建公路、铁路两用隧道，据有关部门估算，总建筑长度约为3.270km，其中沉管段长1.380km，采用沉管法结构，总投资需19.65亿元人民币，据悉2002年3月13日已经国务院批准立项。
（4）最近香港为沟通数码港和配合迪斯尼乐园，计划修建一座迄今香港最长、最宽的水下隧道长约10km，为6车道，估计投资约需100亿港元。隧道建成后可缓解青衣大桥交通阻塞情况，并使深圳蛇口至香港西环线更为便捷。
（5）广东、海南两省间由于琼州海峡相隔，目前仅用轮渡沟通，跨海工程是国道主干线同江至三亚线的特大工程，海峡最窄处近20km、水深40~85m，最深处达160m，且海底地质条件复杂，正从桥梁、隧道、或桥隧结合等方案进行比较。但由于大桥易受台风袭击，如遇大雨、大雾，也难保证全天候通车。另外由于水较深，通航净宽高有一定要求，超高桥墩，大跨桥梁、深基础、施工难度也很大，并对海峡通航造成一些障碍。而修建隧道则不受气候影响，可保证全天候通车，且不会对所在海域造成污染、不干扰海面通航。
（6）广东珠江三角洲经济区环形公路东环段，在工程可行性研究中曾提出在经过珠江时需对建桥或建隧道过江的可行性进行比较，由于该处珠江河宽通航要求高，如修建特大桥将与虎门珠江大桥相当，引道全段15.76m，其中桥长5.488km，如建水底隧道其长度也在4.5km左右，两者难度和投资均相当大。
（7）规划中的广州康王路延伸段，拟建一座公路隧道可代替此处主体互通式桥过多，影响市容，又可疏通大量的交通车辆。这座隧道需穿越流花湖公园，湖中又水，系人工湖，水域较宽，且为城市居民休闲健身之地，施工对环境保护要求甚严。目前市建委和城市规划局正着手安排前期准备工作，邀请几个设计单位提出本段设计方案，包括水下隧道的优化设计，同时请有关专家咨询，使这座长隧道成为广州市内市政工程又一亮点。
（8）陕西省宝鸡市最近着手兴建跨越渭河的一座水下公路隧道解决市内与河的南面开发区的交通问题。设计工作已完成隧道工程全长1569m，水下工程738m系双向4车道，预计需资金9500万元。由于渭河江水冬季较少，拟采取改河，在隧址处用明挖施工，争取在枯水季节完工，汛期以前完成，这是一种在特定的环境条件下，施工建设的一座隧道。
我国还有几座规划中的特大水下公路隧道工程，如渤海湾水下隧道长约57km，估算需投资600亿元人民币，计划工期约需10年。而倡议中的台湾海峡隧道，共有4个方案，最短的福建平潭至台湾新竹方案，线路总长达144km约需14400亿元人民币，工期需8年。但是海水深达67m，且地质条件也颇复杂，虽然这是大陆通达台湾的一个捷径，由于上述这些因素，实现计划还需待时日。时至2002年3月下旬还举行了两岸桥隧专家研讨会，着重对厦门———金门———澎湖———嘉义海滨的方案进行桥隧技术方案与经济、社会影响的论证。
至于广东与香港间伶仃洋跨海工程（从珠海金鼎镇至香港烂头角，深圳蛇口和香港九龙间还有一些隧道和桥隧结合方案，这里不再一一赘述。
4. 水下公路隧道问题
（1）安全问题：水下公路隧道也与陆上公路隧道一样它是一个封闭在水下的建筑物，一旦发生车辆碰撞交通事故或意外火灾就不象在地上道路与桥梁易于疏散人员和车辆，以便抢险救灾，所以首先必须注意安全。在设计时应采用双洞单向车辆行驶，洞内、外，尤其要有多种和充分的消防、救急设施和组织保证，在运营期间要实行24h全天候监视和通讯广播联系设施，便于及时发现问题和处理问题。近年来欧洲的勃朗峰和圣哥达两座特长隧道先后在洞内发生火灾，人员伤亡和车辆损毁严重、损失巨大，在封闭了较长时间后才重新开放，对其交通和经济均受影响，教训深刻、值得记取。
（2）通风问题：长隧道在运营中通风应有保证，以降低影响在隧道内对行车安全有害气体（一氧化碳、碳氢化合物等）达到允许浓度范围之内。良好的通风还可净化空气，以确保司乘和维修人员的健康。
隧道的通风方式有横向、半横向和纵向等，但各种通风方式有其优点和不足之处。目前长隧道采用纵向通风方式居多，因这种方式可使隧道断面减小，因而能节省土建投资费用，且使用风机设备价格低，安装方便灵活，运营和维修成本相应低些，所以具有高效、经济、灵活等特点。但在发生火灾时对下风侧不利，火灾段也难保证风机自身安全，因而增加救灾难度。但火灾毕竟是特殊情况，因而这种通风方式仍为国内外隧道通风方式之主流和为建设者所首选。日本东京湾长10km的海底隧道，采用纵向通风机加竖井解决了长隧道通风问题。
隧道通风随着隧道长度增加而难度相应地也增加，其设备维修和运营费用也相应增大，尤其水下隧道更是如此，如台湾海峡隧道在风险评估中认为该隧道投资虽多，但融资无问题而且回收也快，其中除政治因素外，技术上主要问题是地质条件复杂和长距离的通风问题（包括施工期尤其是运营期）。目前国外海底隧道日本青函隧道（长53.85km）和英法海道（长50.5km）均比之长达三倍，因此需要进行专题研究论证予以解决。
（3）施工问题：隧道施工方法在陆地已广泛应用新奥法，对特长隧道国外多用T.B.M隧道掘进机，我国铁路各部门已于1997年从德国进口了两台这种机械用于西安安康铁路上长18.45km的秦岭隧道。而水下隧道的施工方法，有盾构法，如上海黄浦江隧道和广州地铁二期工程在软土地带成功地采用这种方法，而沉管法多用于断面大的如公路、铁路两用隧道中。广州珠江隧道（公铁两用）、上海黄浦江第三隧道均采用这种方法。新近水下隧道施工方法是采用悬浮法。北欧挪威用悬浮法施工的水下隧道达6座，是居于世界领先地位，意大利和日本也在开始应用这种施工方法。我国和意大利合作也正在进行。
（4）监控设施问题：根据交通部“关于控制高速公路、一级公路交通管理和安全设施建设标准的通知”要求，隧道长度大于1.5km时可设闭路电视和紧急电话，一般在洞口附近建立监控中心，设专人管理。
国外先进国家的长隧道设置的监控项目和功能虽与我国类似，但监控系统趋向高度自动化，瑞士除个别特长隧道如圣哥达隧道长16.918km，设有中心控制室外，其余隧道的控制室则无人值班，是通过自动化仪表作好记录，由管理人员定期巡视，实行远程集中控制与管理的方法，可减少管理人员，准确性高，又可节约开支。
此外法国最近研制出来一种名为“电脑图像分析监视仪”又称“隧道智能监视仪”，其特点是汽车在隧道中正常运行时不作任何图像显示，只有出现汽车突然停或有其他异常情况时，监视仪才会立刻将图像显示在控制室屏幕上，提醒值班员的注意，从而能做到万无一失。比之目前经常不间断地显示，容易使值班人员产生疲劳，思想容易麻痹的现象要优越得多。他们准备将此仪器安装在巴黎86号环城高速公路两座隧道中，可避免公路隧道中发生的诸如火灾、尾追等事故。
（5）防水问题：公路隧道防水问题非常重要，尤其是水下隧道几乎是在水的包围中，如防水工作不好，会使洞内潮湿，对空气质量、客货车运行安全和洞内机电设施耐久性、灵活性均为不利，北方地区冬天会结冰打滑更容易造成交通事故。
防水问题在设计、施工时就要做到层层设防，滴水不漏，从目前国内地下铁道的建设，采用优质防水材料，如先进施工工艺及工地检测及时是可以做到的，隧道运营时应当随时检查，一旦出现疑点，应及时弥补，力求周密考虑做到万无一失。
5. 结束语
综上所述我国水下隧道的建设正处在方兴未艾的时期，而且摆在我们面前的是任务重、难度大、投资多、工期长是提供给我们公路隧道专业人员大显身手的一个机遇，同时也向我们展现出严峻的挑战，所以我们必须很好的学习国内外先进技术与经验，应用新材料、新机具、新工艺努力完成艰巨的任务。
其次是对水下隧道的方案，应该慎之又慎，深入细致的可行性研究工作，在技术经济上进行客观论证，重视水文、气候、地质的第一手资料的正确性，将设计工作做深做透，最后在结论上应公正宜桥则桥、宜隧则隧、宜桥隧结合则桥隧结合，实事求是地把公路事业建设好。
(孔祥金 韩常领)
