水下公路隧道

水下公路隧道指的是在河流、湖泊、海灣和海峽等水域底下開鑿的公路隧道。水下隧道的建設歷史悠久，早在公元前2180～前2160年，巴比倫人就修建了一座穿越幼發拉底河的水下人行隧道。

基本介紹

• 中文名：水下公路隧道
• 類屬：交通術語
• 最早建設時間：公元前2180
• 最早建設者：巴比倫人

歷史沿革

巴比倫人幼發拉底河的水下人行隧道，長900米，寬3.6米，高4.6米，用磚襯砌。20世紀以來，水下公路隧道在一些國家相繼出現，其中較早而又較著名的有美國在紐約市修建的穿越哈得孫河的霍蘭公路隧道（1927年建成）；英國在利物浦市修建的穿越默西河的公路隧道（1934年建成）；荷蘭在鹿特丹市修建的穿越馬斯河的公路隧道（1941年建成）等。

1965年5月,中國開始在上海市修建穿越黃浦江的公路隧道。這座隧道於1970年9月建成通車，總長 2736米（隧道圓形段長1322米，矩形段長 1048米，引道長366米），設計淨寬7.07米，是一條單管雙車道隧道。1980年，埃及建成穿越蘇伊士運河的公路隧道，總長1620米。

修建穿越水域的水下公路隧道同修建跨越水域的高架橋和引橋相比，具有許多優點，如水下公路隧道不妨礙水上交通和地面交通，也不影響河流兩岸或港口的資源利用和開發。因此，交通繁忙的公路，如果要在人口稠密地區越過有大型船隻航行的河道，則以修建水下隧道較為有利。

施工方法

主要有鑽爆法（礦山法）、圍堰明挖法、氣壓沉箱法、盾構法和沉管法（見隧道工程）等。目前，盾構法和沉管法套用較多。

盾構法

採用盾構作為隧道施工機具的方法。盾構外殼一般為圓筒形，其前部為裝置開挖設備的切口環，中部為裝置推進設備的支持環，尾部為掩護拼裝襯砌工作的盾尾。它是1825年由在法國出生的英國人M.I.布魯內爾和他的兒子發明的。用盾構法施工的優點是施工安全，不影響水上交通。缺點是隧道引道長度較大，接縫較多，容易發生滲漏；在岸上段內施工時，可能發生地面沉降，造成危害。這種方法比較多地用於鬆軟地層的水下隧道施工。

沉管法

把水下隧道按設計要求，在岸上船塢中分段預製成管段，然後用拖船浮運到位，沉放到預先浚挖好的槽中，並在水下依次把管段連線起來，建成穿越水域的隧道。這種方法在1906～1910年修建美國底特律隧道時，首先被採用。其優點是建成的隧道整體性好，防水性好，引道較短或坡度較緩，可用於大尺寸的矩形斷面隧道的施工。缺點是影響水上交通。

運營問題

水下公路隧道運營中，有三個比較特殊的問題，即通風、照明和消防。

通風

水下公路隧道中行駛的機動車，都不可避免地排出一定量的廢氣或煙塵。這些廢氣或煙塵在隧道內蓄積，不僅危害人體，而且會降低隧道內的能見度，給安全行車造成威脅。因此，水下公路隧道需要有完善的通風系統，以輸入新鮮空氣，排出有害氣體。通風方法可視隧道的長度和交通量不同，採取不同的方法，如：短隧道可用自然通風法；較長的隧道可用排風機排出污濁空氣，自然地吸進新鮮空氣的方法；或用鼓風機從進風井打進新鮮空氣，把污濁空氣排擠出去的方法；長隧道一般同時使用排風機和鼓風機,併合理地安排風道,以達到有效的通風目的。

通風設備按通風方式可分為縱向通風系統、全橫向通風系統和半橫向通風系統。縱向通風系統是在單管單向行車的隧道中，藉助於機動車運動產生的活塞作用進行通風，或採用安裝在隧道頂部的射流風機提高通風效率。全橫向通風是在沿隧道下部設定送風道供風，在頂部設定排風道排風。全橫向通風在沿車道的空間上無縱向氣流。半橫向通風同全橫向通風不同，半橫向通風沒有頂部的排風道，污濁空氣是沿車道的空間流向排風井排出的。

照明

水下公路隧道的照明水平，是按照行車速度對能見度的要求而定的。隧道內照明系統的照度一般為20～100勒克司；隧道洞口外的天然照度一般為50000～100000勒克司，機動車輛駛駕員進入洞口時，視覺需要有一段適應時間，否則將產生“黑洞現象”。因此，隧道照明需要採取光過渡措施，主要有天然光過渡、人工光過渡和兩者結合的過渡方式。

隧道照明一般採用縱向連續帶形光源。此外，有少數隧道採用橫向間斷布光，但容易產生周期的閃光現象，引起駕駛員眼睛疲勞，所以套用較少。隧道照明除了合理布置光源之外，隧道牆面顏色和光澤也須考慮，如側壁牆面採用反射係數較大的淺色，有利於提高車道的照度。

消防

火災是公路隧道可能發生的嚴重災害，必須建立警報和消防系統。一般隧道中都設定有消防栓、空氣泡沫槍和砂箱等，有的還安裝有火警探測器和自動水噴淋滅火系統。

現代化的水下公路隧道中，設有運營控制中心，其中有電力控制系統、電話聯繫系統、照明控制系統、交通監測系統、電視監視系統、通風監測及微處理控制系統、廣播系統等，在中央控制室內有總控制台和模擬顯示螢幕，進行集中控制和監測。此外，還備有拖車和消防車。