日本是較早修建海底隧道的國家。20世紀40年代修建的關(guān)門海峽隧道是世界上最早的海峽隧道。二戰(zhàn)后,日本曾一度停止了連接海峽的建設(shè)。1954年在本州、北海道之間的津輕海峽,因臺風而導(dǎo)致1940名旅客及船員喪生,于是又開始了1940年就曾調(diào)查過的青函隧道的建設(shè)工作。
青函隧道主要通過第三紀火山堆積巖,部分火山巖透水性甚高。海峽寬約23km,水深達140m,隧道又在海床下100m, 故總長達53.85km.該項目施工時間前后長達24年,于1988年竣工。 以此為契機,日本及各國又提出了日韓海底隧道工程等構(gòu)想。
日韓海底隧道從日本壹岐海峽(最短距離22km,最大水深60m),經(jīng)東對馬海峽(49km,水深120m),最后到西對馬海峽(49km,水深200m)。經(jīng)過十幾年的勘察及方案設(shè)計,在日本側(cè)已開挖試驗斜井,了解地質(zhì)地形狀況。日韓隧道方案在土木工程史上遇到了未曾經(jīng)歷過的很深的海底施工操作方面的問題。有專家認為在這種情況下采用沉埋管隧道施工法的未知因素和風險要比采用山嶺隧道和盾構(gòu)隧道施工法少一些,希望通過采用海底油田所發(fā)展的海上作業(yè)平臺,工作船上的操作技術(shù),造船設(shè)施等去克服采用沉管法所涉及的最大困難。日韓隧道現(xiàn)仍處在勘測研究階段。
英國
英國也是個島國,已經(jīng)在河流入???、海灣、海峽建造了若干橋隧,還計劃在蘇格蘭和赫布里底群島、奧克尼群島之間建設(shè)海底隧道。
英法海峽隧道是連接英格蘭和法國,即英國和歐洲大陸之間的固定陸島通道。英法海峽海面寬約37km,水深最深處約40m.在1972~1992年的20年間, 海峽運輸交通量增加了一倍, 因而在英國和歐洲大陸之間建立更為方便、 快捷的通道的需求是顯而易見的。1984年兩國協(xié)議修建固定式跨海工程。1985年10月在4個投標|考試-大|方案中,以海峽隧道(鐵路加穿梭鐵路車載汽車)方案中標。1987年7月29日正式動工,1993年12月完工移交,1994年5月正式運營。
英法海峽隧道由3條長51km的平行隧道組成,其中兩條直徑7.6m,供列車通行,稱運行隧道;中間一條直徑4.8m,供管理、維修等使用,稱服務(wù)隧道。每隔375m設(shè)一條聯(lián)絡(luò)橫通道,聯(lián)通運行隧道和服務(wù)隧道。該項目采用成熟的先進技術(shù),通過充分的地質(zhì)工作找到理想的巖層,設(shè)計安全,較好地解決了某些特殊的工程技術(shù)問題。這一工程建成有力地推動了歐共體特別是英法之間的經(jīng)濟發(fā)展。隧道的開通填補了歐洲鐵路網(wǎng)中短缺的一環(huán),大大方便了歐洲各大城市之間的來往。當然,英法海峽隧道工程未能解決的問題仍有許多。
挪威
挪威有較長的海岸線及大量的狹灣與島嶼,大多數(shù)人生活在海岸附近,因此修建了較多的海底隧道。70年代末以來已建成約20多座海底隧道,總長約13km,主要是公路隧道,其次是油/氣管線隧道及輸水隧洞,而且均采用鉆爆法施工。比較著名的工程有:長3.4km的Tromsoysand公路隧道(深102m);長3.8km的Trall沿海油/氣管線引線隧道(深260m);長5.6km的Hitra公路隧道(深275m)。近年,挪威還研究過許多可能實施的海底隧道,包括從挪威大陸到近海油田60km的一些隧道和通過深海峽底部的一條長45km的隧道,以及一些極具挑戰(zhàn)性的工程,例如長132km,深630m的Hareid隧道。
挪威的海底隧道位于各種地質(zhì)構(gòu)造中, 從典型的硬巖(如前寒武紀的片麻巖)到不堅實的千枚巖和質(zhì)量不良的片巖和頁巖。所有隧道均穿過海底明顯的軟弱地帶。許多擬建的海底隧道經(jīng)過了十多年的研究論證。 挪威科學技術(shù)協(xié)會和工業(yè)研究基金(SINTEF)從1986年起進行了一項研究, 總結(jié)與評價挪威海底隧道建設(shè)的經(jīng)驗。1986年至1989年主要是對海底隧道建設(shè)技術(shù)的發(fā)展水平進行評論,評論集中在3個問題上: 前期勘測、 隧道掘進的效果和巖石支護材料的性態(tài)。 1988年至1991年研究集中2個方面: 海底隧道的穩(wěn)定性和海底隧道巖石覆蓋層厚度的優(yōu)選。顯然, 這項研究對挪威及其它國家和地區(qū)的海底隧道工程事業(yè)將產(chǎn)生積極影響, 其進展值得關(guān)注。
丹麥
丹麥是扼波羅的海通往北??诘膷u國。由賈德蘭(Jutland)半島、富嫩(Funen)島、蔡倫(Zealand)島及其余小島所組成,其主要海峽——大帶海峽位于富嫩島及蔡倫島之間,峽寬18km,中有斯拔羅哥(Sprogo)小島分海峽為東西兩槽。 西槽寬約6.6km, 建以公鐵預(yù)應(yīng)力混凝土梁結(jié)構(gòu), 橋跨110.4m.東槽寬約6.8km,公路用一聯(lián)535+1624+535m的懸索橋及共計19孔193m的P C梁。鐵路則從2條 直 徑7.7m內(nèi)徑的海底隧道通過,長各約8km,東槽水深50m處, 隧道埋深78m.該項目自50年代開始醞釀,1990年動工,1997年完成。丹麥大帶海峽把丹麥和歐洲本土連接起來,從而使歐洲范圍內(nèi)幾乎都能陸路相通。此外,丹麥和德國還設(shè)想通過海面下深約50m的一條長19km的鐵路隧道或是一條橋隧組合來跨越兩國之間的費馬恩海峽。
其它
直布羅陀海峽在歐洲西班牙和非洲摩洛哥之間。自1979年起,西、摩兩國開始合作進行可行性研究。兩國分別組織相應(yīng)機構(gòu),在西班牙稱SECEG,摩洛哥稱SNED,迄今已開過多次國際會議,吸引全世界知名的橋梁、隧道公司和專家們提出不同方案。
直布羅陀海峽東西長約87km,南北寬窄不同,水深也不同,主要選線方案:東A線自西班牙的肯拿萊斯角(Pointe Cannals)到摩洛哥的錫爾萊斯角(Punta Cirles)(CC線)。這一海峽寬約14km,最大水深950m.西B線自帕洛馬角(Punta Paloma)到馬拉巴塔角(Punta Malabata)(PP線)。海峽寬約26km,最大水深300m.窄處水深,寬處水淺。橋梁方案在技術(shù)上十分困難。 隧道方案有半潛、沉管和深埋等方案。相比之下,橋梁與隧道結(jié)合方案的手段顯示出其優(yōu)越性,直布羅陀海峽的跨海工程,是目前世界上最為艱巨的工程項目。
亞洲和美洲之間只有一處相接近, 那就是介于俄羅斯杰日尼奧夫角與美國阿拉斯加之間的白令海峽。中間有兩個大小達埃曼島,大島屬俄羅斯,小島屬美國、亞洲側(cè)峽寬34.5km,兩島外側(cè)距離4.02km,美洲側(cè)峽寬35.4km,總寬74.8km,水深約54m.1991年美國成立了一個東西兩半球間白令海峽隧道和鐵路集團(IBS TRG),是一個非贏利研究集團,提出以鐵路隧道越過白令海峽,并連接美洲的鐵路,直抵南美南端,連接亞洲、歐洲鐵路并連通非洲好望角。這一通道若能實現(xiàn),可以開發(fā)北半球的礦產(chǎn)、油氣和其它自然資源,促進世界經(jīng)濟的發(fā)展。
在亞洲,跨越爪哇島和蘇門答臘島之間寬40km,深200m的巽他海峽通道,以及跨越馬六甲海峽的通道等也都是引人注目的設(shè)想。隨著各國國力增長,將來都可能修建跨海工程。