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即将建设的世纪大工程烟大海底隧道必将引领东北走向腾飞

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我们展开中华人民共和国地图,很容易找到渤海湾,它是一个近似为字母C形的海湾。它的北侧是东北地区,它的南侧是山东和华东地区。

这个C的东侧是一个“缺口”,就是渤海海峡,只有100多公里。可以想象,如果把这个“缺口”连接起来,将极大地促进东北地区的发展。计划中,连接渤海海峡两侧的就是“烟大海底隧道”,从山东省烟台市到辽宁省大连市。

为了更加容易理解,我们可以先看看2008年建成的杭州湾跨海大桥。杭州湾也是一个近似C形的海湾,只是比渤海湾小很多。杭州湾的C的东侧“开口”由大桥连接,36公里。

烟大海底隧道长度是杭州湾跨海大桥长度的约3倍,并且是在海底挖掘隧道,可见工程更加浩大,连接区域也更加巨大,所以它的影响力和实际意义也将更加伟大。

1,项目的基本方案和论证

渤海海峡跨海通道,即烟大海底隧道,有关项目基本方案是:从山东省烟台市蓬莱区经长山列岛至辽宁省大连市旅顺口区,以跨海桥梁、海底隧道或桥梁隧道结合的方式,建设跨越渤海海峡的直达快捷通道。

渤海是我国最浅的半封闭性内海,三面环陆,与山东、河北、天津、辽宁相邻,形成了环渤海经济圈。

渤海海峡是我国南北陆路交通的天堑,宽度仅有100公里多,但它却阻断了南北的铁路、公路交通,制约了东北、山东半岛及东部沿海地区的发展。

由于没有大桥或隧道直通,海峡阻隔,陆路交通需要绕行山海关、天津,里程约1400多公里,陆上驾车需要十几个小时,坐高铁也要八九个小时。

现有的海上轮渡,不仅受天气影响大,而且运力小,需要的时间也达到了六七个小时。

如果跨海通道建成,原本需要从陆路绕行很远的C形交通,变成了通过海陆通道直达的交通形式,1小时左右就能跨过渤海海峡。因此,可以说,烟大海底隧道是未来东北地区和其他临近地区共同的重大发展机遇。

烟大海底隧道的论证与立项历经近30年,其具体技术方案当前将要达到瓜熟蒂落的阶段。

1992年,鲁东大学首次提出“渤海海峡跨海通道”构想。次年,国家发改委牵头成立“渤海海峡跨海通道研究课题组”。2000年,课题组完成《渤海海峡跨海通道战略规划研究报告》,跨海通道总长约123公里。

2010年,国务院将该项目纳入《环渤海地区合作发展纲要》。

2019年,依托港珠澳大桥沉管技术、超大直径盾构机研发等成果,中国工程院发布《渤海海峡跨海通道工程技术可行性报告》,论证了可采用的工程技术。

2025年,项目已纳入《“十四五”现代综合交通运输体系发展规划》。据《中国新闻周刊》报道,2025年有可能启动项目的前期施工。

2,隧道的建设和技术挑战

如此庞大的工程,必然有很高的技术标准,同时也有很多技术难点需要攻关。

项目的工程参数与设计标准。

海底隧道北起辽宁大连旅顺,南至山东烟台蓬莱,经长山列岛分段建设,总长含桥梁123-125公里,其中海底段约100公里。

海底隧道的运输方式是“双管单层铁路隧道”,即,为来回两个方向各挖掘一条隧道,隧道里是单层的铁路。

铁路设计时速是250公里,采用“火车载汽车”模式,即,在隧道中,以高速列车运载着汽车行驶,则必然大大提高总体车速,节约时间。

海底隧道单程通行时间40分钟,相比较原来的C形路线1424公里/15.5小时,极大提高了运输效率。

对如此的百年大计、千年大计,肯定要有足够高的技术标准。

本项目抗震强度是“烈度Ⅷ度”。地震指标有震级和烈度之分,前者是地震本身的强弱、释放能量的大小;后者是地震对地面上建筑物实际的破坏程度。

那么烈度大小如何衡量呢?举例:Ⅵ度, 强烈有感,多数人惊醒,器皿作响掉落,小物件移动;Ⅶ度,房屋损坏,墙体出现裂缝,悬挂物大幅摇晃;Ⅷ度,严重损坏,部分老旧房屋倒塌,多数家具移动或翻倒。可见,本项目设计的抗震级别相当高。

本项目海底隧道设计耐压强度≥0.8MPa,防水等级P8,通风系统每分钟换气3次。

也就是说,海底隧道每一个小拇指指甲那么大的面积能够承受大于8公斤的压力,并且在这样大的压力下,不可渗水。

项目的技术挑战与应对措施。

烟大海底隧道将穿越郯庐断裂带及85米深水区,必须预先考虑严重的地质与地震风险;掘进采用“TBM+钻爆”复合工法,针对不同地质情况灵活运用;工程中将有预埋光纤监测系统,实行实时安全监测。

所谓“郯庐断裂带”,是一个地质专有名词,它特指东亚大陆上的一系列北东向巨型断裂系中的一条主干断裂带,在中国境内延伸2400多公里,切穿中国东部不同大地构造单元,规模宏伟,结构复杂。这是本项目隧道在掘进之前必须要研究的技术要点。

TBM法,即隧道掘进机法。它本来是英语Tunnel Boring Machine的缩写,对应中文全称是“全断面硬岩隧道掘进机”,简称TBM。掘进、支撑和保护、出渣等施工工序连续作业,是机、电、液、光、气等系统集成的工厂化流水线隧道施工装备。

不在硬岩中,而在松软地层中应用的掘进机就是我们熟知的“盾构机”,通常用于城市地铁隧道的建设。

本项目海底隧道在硬岩中掘进,所以必须采用TBM。但是,TBM法的设备投资较大,对地质条件的适应性相对较弱,因此,施工要结合传统的钻爆法,即,通过钻孔、装药、爆破等工序进行隧道开挖施工。它具有灵活性高、适应性强的特点,能够应对各种复杂的地质条件。

烟大海底隧道特别长,所以通风与消防是必需的安全设施。设计包括:每5公里有一处避难所,配备高压细水雾灭火系统,隧道内氧气浓度维持19.5%以上。

由于项目工程量巨大,时间长,对周围环境会有一定的影响,所以,项目施工有相应的环保要求:要避开长岛国家级自然保护区,施工中使用低噪声钻机,施工废水零排放。

项目的投资总额约3000亿元,建设工期预计是10-12年。

资金来源包括中央财政、专项债及社会资本,充分参考港珠澳大桥的成功融资模式。

项目与国内外同类工程对比。

青函海底隧道:54公里,日本首条海底铁路隧道,采用沉管法,但抗震设计仅Ⅶ度。

胶州湾隧道:7.8公里,中国最长海底公路隧道,验证了钻爆法在浅埋段的适用性。

项目当前状态。

项目处于工程可行性研究阶段,2024年完成地质详勘,2025年启动先导段施工,但受财政优先级影响,不排除延期可能。

3,对东北振兴的战略意义

首先,当然是交通方面,烟大海底隧道将实现交通格局的全新构建。

烟大海底隧道能够破解辽西走廊瓶颈。当前,东北至长三角地区货运量的60%经山海关,每年交通拥堵造成的经济损失超200亿元。隧道通车后,沈阳至上海陆路距离缩短400公里,东北与华东之间的物流效率提高30%以上。

环渤海经济圈的物流和交通路线将从“C形”改进为闭合的“O形”,促进京津冀-山东-东北三地经济和生产要素高效流动。

其次,便利的交通将产生明显的经济和人才的协同效应。

隧道两端,尤其东北地区的产业将实现与其他地区的互补和升级。辽宁装备制造业与山东新材料、电子信息产业联动,预计带动GDP年均增长1.2个百分点。

旅游经济将实现爆发性的发展。海底隧道本身将成为“世界最大海底观景通道”,年游客量有可能超过2000万人次,辐射大连金石滩、烟台蓬莱等景区。

有了海底隧道之后,大连港能够衔接中韩俄蒙跨境通道,成为“新亚欧大陆桥”东端节点,货物中转效率提升。东北将有可能取得东北亚枢纽地位。

交通便利高速,烟台-大连通勤时间缩短至1小时,所以必将吸引京津冀、长三角人才向东北迁移,既可接纳人才,也可缓解人口外流压力。

还有,不可忽视的是,烟大海底隧道是一个超大型工程项目,因此它将用到大量的先进装备,由此将促进超大型隧道掘进机、耐压混凝土等技术国产化率达95%,推动中国基建标准国际化。

另外,高效的交通、快速的物流,将促使东北农产品南下运费下降,山东工业品北上周期缩短,居民消费价格指数CPI有望下降1.5%。

烟大海底隧道不仅是海底工程技术的巅峰之作,更是东北振兴之门的“金钥匙”和东北腾飞的“金翅膀”。本项目的建设将重塑中国东部经济版图,实现“基建先行”战略的长期价值,同时为全球超长跨海通道提供中国经验和方案。

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