6．4．3　水底隧道

铁路或公路遇到水面障碍物时，除可修建桥梁通过外，修建水底隧道（Subaqueous　Tunnel）有时是最佳方案，尤其在水面宽、航运繁忙、通过巨型船只较多、两岸建筑物密集，不宜建设高桥和长引桥的情况下。

水底隧道一般分水底段和河岸段，后者又有暗埋、敞开及出口部分。水底隧道的纵向坡度、纵向曲线和平面曲线半径、通道布置、车辆限界以及照明、通风、交通监控等设备，按通过隧道的车辆类型和运量进行设计。

上海黄浦江打浦路隧道为我国第一条水下公路隧道，于20世纪60年代末建成，全长2　761m。随着上海城市建设的发展，上海黄浦江底陆续开通了延安路隧道、外滩观光隧道、外环路隧道、大连路隧道等12条隧道。其中，外滩观光隧道是我国第一条越江行人隧道，西接南京路外滩，东接浦东陆家嘴东方明珠塔，全长647m，隧道内直径6．67m，两岸有自动扶梯。隧道内有全自动无人驾驶牵引式封闭车厢输送旅客，每小时输送能力约为5　000人。该隧道1998年开工，2000年10月建成通车。隧道两边有地下3层，局部4层建筑。

我国香港地区有三条海底隧道，越过维多利亚海湾，把香港岛和九龙岛连接起来。其中，东线隧道全长1．8km，日通过汽车9万车次；中线隧道全长1．9km，包括4车道的汽车隧道和一条地铁隧道；西线隧道全长

图6．10　水底隧道横断面

（a）铁路隧道；（b）道路隧道2．0km，6车道，日车流量可达18万车次。目前，世界上最长的海底隧道是日本的青函隧道，全长53．85km，其中水底23km。第二长的是英吉利海峡隧道，全长50．5km，其中水底37．2km。世界上第三长的海底隧道是中国胶州湾海底隧道，2010年4月全线贯通，为双向六车道，设计时速80km，隧道全长7．8km，其中陆域段3．85km，海域段3．95km。

水底隧道较典型的矩形、圆形横断面见图6．10，英吉利海峡隧道断面如图6．11所示。

用盾构法建造的水底隧道，自两端至洞口，一般为槽型敞开式引道段（图6．11）。穿越水底的暗埋段断面大多为圆形。修建的隧道除个别为单车道外，均为双车道［图6．10（b）］。在圆形隧道中，一般在路面以下是送风道，在吊顶以上是排风道，送排风道与隧道两岸的通风机房连通，多采用横向通风。用沉管法建造的水底隧道，除两端引道段与前述相同外，穿越水底的沉管有时是由几个通道组成的矩形管段，包括车行道、人行或巡逻通道及管线通道等。每个行车通道中有两个以上同向行驶的车道。水底隧道较典型的矩形管段横断面示意如图6．10（a）所示。

图6．11　英吉利海峡隧道断面示意

（a）横断面（b）纵断面

据统计，全世界采用沉管法修建的水下铁路和道路隧道已有68座，其中道路隧道46座，铁路隧道21座，道路、铁路两用的隧道1座。从沉管结构来看，钢结构32座，钢筋混凝土结构35座。钢结构以美国采用得最多，欧洲各国则以钢筋混凝土结构为主，日本则以钢结构为主，二者兼有。表6．3为几个海底隧道的相关数据。

表6．3　几个海底隧道的相关数据(www.daowen.com)

续表6．3

注：表中数据摘自《隧道译丛》，1996（7）；《世界隧道》，1995（3）；香港沉管隧道资料。

现在世界上拟建的最长水底隧道为日韩海底隧道，其全长约250km，通过对马海峡，将日本福冈和韩国釜山连接在一起，该工程浩大，必须分段施工、修筑人工岛、开凿立井等，若能建成将是全世界最长的海底隧道。

复习思考题

6．1　什么叫地下工程设施，它和地上建筑物有何区别？

6．2　为什么说建造地下建筑（如地下商店、地下剧场）和地下工程设施（如地下铁道、地下防空设施）是大城市建设发展的必然？

6．3　试述隧道和地下建筑物的异同。

6．4　隧道衬砌的受力状态和房屋梁板柱的受力状态有何不同？衬砌的一般形状是什么？它的施工特点又是什么？

6．5　试述隧道工程和铁路工程、道路工程的关系。

6．6　试区别铁路隧道、道路隧道和水底隧道。

6．7　地下住宅建筑有何优缺点？

6．8　地下住宅结构主要有几种类型？各类型的结构特点是什么？