水下铁路隧道
水下铁路隧道是指在河流、湖泊、海湾和海峡等水域底下开凿的铁路隧道。
目录
简史著名隧道广深港高铁狮子洋隧道英吉利海峡隧道青函海底隧道施工
简史水下铁路隧道的修建始于英国。1807年英国开始修建穿越泰晤士河的水下人行隧道，但因隧道进水，于1808年被迫停工；直到1825年，在法国出生的工程师M.I.布鲁内尔指导下，采用新的方法（盾构法）重新施工，才于1843年建成，隧道长约366米（200英尺）。这座隧道于1865年归并于东伦敦铁路，改建成为水下铁路隧道，1913年又改为电气化水下铁路隧道。此后，英国于1873～1886年又修建了塞文河水下铁路隧道。这座隧道采用6座竖井同时施工,并利用强有力的抽水设备和采取向地层注浆等措施解决涌水问题。
目前世界上已建成和正在修建的水下铁路隧道和水下公路隧道等有100余座，以长度计日本居首位,以座数计美国最多。1974年日本建成了连接本州岛与九州岛的折关门海底铁路隧道，全长18.68公里,为当时世界上最长的水下铁路隧道。1971年日本开始修建穿越津轻海峡的青函（本州岛的青森市至北海道的函馆市）海底双线铁路隧道，全长53.85公里，其中海底部分为 23.3公里，距水面深约240米（水深140米、岩层厚约100米）,纵坡12‰。隧道海底部分由正洞、作业坑道、先行导坑组成，先行导坑已于1983年1月 27日打通。英、法两国间的英吉利海峡，最窄处宽约33公里，早在1802年就有人提出修建英吉利海峡海底隧道的建议。此后，曾多次进行勘探、研究和设计，但至今尚未正式动工修建。这条隧道计划建成双线铁路隧道，全长约52公里，其中约37公里穿过海底。
著名隧道广深港高铁狮子洋隧道我国采用盾构法施工的首座水下铁路隧道——广深港高铁狮子洋隧道2011年3月１２日全线贯通。直径超过１１米的巨型盾构机在水下６０米深处的精确对接，标志着我国长距离水下铁路隧道的施工和科研取得了重大突破。
狮子洋隧道的列车通过时速设计３５０公里，它是我国，也是目前世界上通行速度最快的水下铁路隧道。英吉利海峡隧道英吉利海峡隧道(The Channel Tunnel)又称欧洲隧道(Eurotunnel)，由三条长51km的平行隧洞组成，总长度153km，其中海底段的隧洞长度为3×38km，是目前世界上最长的海底隧道。两条铁路洞衬砌后的直径为7.6m,开挖洞径为8.36~8.78m；中间一条后勤服务洞衬砌后的直径为4.8m，开挖洞径为5.38~5.77m。(见图1)从1986年2月12日法、英两国签订关于隧道连接的坎特布利条约(Treaty of Canterbury)到1994年5月7日正式通车，历时8年多，耗资约100亿英镑(约150亿美元)，也是世界上规模最大的利用私人资本建造的工程项目。青函海底隧道长久以来，日本本州的青森与北海道的函馆两地隔海相望，中间横着水深流急的津轻海峡。两地的旅客往返和货运，除了飞机以外，就只能靠海上轮渡。从青森到海峡对岸的函馆，海上航行要4.5小时，到了台风季节，每年至少要中断海运80次。于是，人们迫切希望海峡两岸除飞机和轮渡之外，再能有更经济、更方便的交通把两岸联系起来。青函隧道工程的设想也就应运而生。
1964年5月，青函隧道开始挖调查坑道。经过7年的各种海底科学考察，专家们才最终选定了安全的隧道位置，并于1971年4月正式动工开挖主坑道。经过12年的施工，1983年1月27日，南起青森县今别町滨名，北至北海道知内町汤里，世界上最长的海底隧道———青函隧道的先导坑道终于打通了。1988年3月13日，青函隧道正式通车，从而结束了日本本州与北海道之间只靠海上运输的历史。3月13日清晨，首班电气化列车满载乘客从青森站和函馆站相对发出。电车从海底通过津轻海峡只用了大约30分钟。
施工修建水下铁路隧道的方法有：钻爆法、盾构法、沉管法和明挖法等。这些方法具有不同的适用范围。在水下岩层中修建隧道，一般采用钻爆法。施工中需采取预防涌水、预防塌方等技术措施，如为加固破碎岩层，可在隧道周围岩层中预先采取注浆措施。在水下松软地层中修建隧道常用盾构法。在海港城市或有条件的地方，可用沉管法修建水下隧道。沉管法是将预制管段沉放到预先开挖的水底沟槽中，在水下依次将管段连接，然后再进行填埋。其优点可使大部分地下工程移到地面上进行，改善了作业条件。明挖法修建水下隧道需截流改河，分段地进行。采用这种方法修建隧道，防水问题较易处理，但隧道洞身处在软弱地基上，要采取防止上浮的措施。