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明明中上游地勢更復雜,為何“萬里長江第一隧”卻在河口平原上?

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(全城探秘所有原創首發文章,抄襲洗稿必究!)對于沿江高鐵,估計大部分人都非常熟悉了!



顧名思義,這條高鐵的線路大致沿著我國第一大河流長江分布,其全長達到2100公里,連通了上海、南京、合肥、武漢、重慶以及成都等多座大城市,總投資超過5000億元;

我們都知道,長江被譽為“黃金水道”,也是我國內河航運網絡的主干道,那么沿著長江橫貫我國東西部的沿江高鐵,也是我國高鐵網絡的東西向主干道,其重要性不言而喻。



而在3月29日,這條高鐵主干道的建設,迎來了一個非常值得關注的消息:

在高鐵線路的重要節點崇太長江隧道,世界最大直徑高鐵盾構機“領航號”完成長江水下段施工任務;

“領航號”盾構機于2024年4月29日在崇太長江隧道上海崇明區一端正式開動,當年9月4日掘進至長江江底,經過近兩年時間順利完成長江水下段施工任務,而這條隧道預計也將在2026年底貫通?



為什么說這個消息值得關注呢?

原因只有一個,崇太長江隧道太重要了!

看名字就知道,崇太長江隧道的一端是上海崇明區,另一端則位于江蘇太倉市,隧道位于長江河口南支七丫口河段,其全長達到14.25公里,其中盾構段長度達13.25公里,總投資達到71億元;

由于要滿足高鐵以每小時350公里的速度安全行駛,崇太長江隧道非常深,位于長江水下89米,同時,隧道采用單洞雙線設計,刀盤直徑也達到15.4米,并且隧道獨頭掘進距離11.325公里,創下了世界高鐵盾構隧道之最;



由此,崇太長江隧道成為中國乃至全世界建設標準最高、獨頭掘進距離最長、規模最大的高鐵越江隧道。

此外,2022年12月22日開工的崇太長江隧道,還是沿江高鐵全線首個開工建設的10公里以上特長隧道;

不難看出,無論建設標準、工程規模還是開工時間,崇太長江隧道都堪稱名副其實的“萬里長江第一隧”。



此時一個很有意思的問題就出現了:

一方面,類似隧道與橋梁這種大型基建工程,無論穿山還是過江,通常來說,都是地勢條件與地質條件越復雜,工程規模就越大,相應的建設難度也越大;

而在長江沿岸,中上游地區的地勢條件與地質條件無疑比下游復雜得多,尤其是宜昌以上的長江上游河段,沿途穿過有名的長江三峽,沿江高鐵要進入四川盆地,也需要穿過巫山等多座大山;



與此同時,長江下游,尤其是入海口附近區域,屬于典型的河口三角洲平原,不僅地勢平坦,海拔也只有2-5米;

很明顯,相比下游地區,長江中上游地區出現大型基建工程的可能性更大。

另一方面,沿江高鐵原本走向就跟長江大致重合,沿途也在湖北和重慶轄區內多次穿越長江。

所以問題是,沿江高鐵沿線的“萬里長江第一隧”,為何沒有出現在地形、地質更復雜的長江中上游,反而出現在地勢平坦的河口平原呢?



全城探秘總結出以下幾個原因:

1.長江是我國重要的“黃金水道”,在其出海口修建橋梁,很可能會對長江航道產生影響。

作為“黃金水道”長江下游河道能通航5萬噸級船只,漲潮時甚至10萬噸級巨輪也能通過,而其河口每年通過的船只高達30萬艘,貨運量達到17億噸;



如果在這里建橋,就需要留下足夠的凈空高容許上述巨輪通過,那么橋面至少要抬升至距離江面60米的高度。此外還要考慮到,作為一條有名的世界大河,長江年徑流量高達9600億立方米,如此巨大的水量,使得長江入海口處的河道寬度超過10公里,水深則達到12.5米;

如果再考慮到河底漫長歲月沉積的泥沙厚度,要想在這里建橋,橋墩總高度恐怕需要超過100米,而長江江面寬度超過10公里,需要的橋墩數量也不會少,不僅工程量巨大,也會對長江航道產生影響。



2.如果是普通的公路大橋也就算了,但這可是一座高鐵大橋,高鐵時速動輒達350公里,要維持平穩運行,最大坡度一般不超過千分之二十;

但偏偏長江入海口區域,河道兩岸都是低平的平原,平均海拔只有2-5米,崇明島更是只有3-4米;

這意味著,如果要在長江入海口修建一座能夠通行10萬噸級巨輪的大橋,不僅橋面高度至少要達到60米以上,還需要修建至少3公里長的引橋,從而讓高鐵能從海拔4米的平原平緩爬升到60米高度;



很明顯,這不僅增加了施工難度,也增加了未來高鐵運行的不確定性。

而隧道方案呢?恰好能完美避開這兩大難題;

一方面,崇太長江隧道從長江水下89米穿過,完全不會占用寶貴的航道空間,萬噸巨輪在江面航行不受任何影響;

另一方面,在地勢低平的長三角平原,以隧道方式穿過長江,也可以保持平緩的坡度,更別說,隧道深埋地下受到的干擾因素也更少,都能保證高鐵平穩運行;



此外,隧道方案也能避免在長江入海口區域進行大規模的建設,降低對當地生態環境的影響;

實際上,以我國如今強大的基建實力,修建一座跨江大橋完全沒問題,如今無論長江在上中下游河段,都分布著大量的橋梁,昔日的天塹早已變通途,沿江高鐵之所以在長江入海口以隧道方式跨江,無非是因為這個方案更科學合理,更適合當地條件。



回過頭再看長江中上游區域,雖然兩岸山地遍布,地形與地質條件更復雜,但這種兩岸遠遠高出江面的地形,反而更適合修建跨江大橋;

由此來看,崇太長江隧道這個“萬里長江第一隧”的名號,不僅當得名副其實,也當得合情合理。

當然,在全城探秘看來,崇太長江隧道不僅僅沿江高鐵的重要組成部分,其建設過程中,也實現了諸多的技術創新突破以及經驗積累,為我國基建實力的進一步提升“添磚加瓦”;



最典型的代表,就是我國為崇太長江隧道專門研制的“領航號”高鐵盾構機!

其整機長達148米,總重約4000噸,普通隧道的直徑大多只有10米左右,而“領航號”盾構機的刀盤直徑達到15.4米,大了超過50%,是名副其實的世界直徑最大的高鐵盾構機;

“領航號”盾構機的研制,也使得崇太長江隧道的單洞雙線設計得以付諸實施,不僅能容納高鐵雙線通行,還預留了應急通道和檢修空間,能有效確保運營安全;



不止如此,“領航號”盾構機還搭載了I-TBM系統,實現盾構倉內壓力自適應、云端預測數據自決策、掘進姿態自巡航以及環流出渣自調整等一系列核心技術的突破,面對獨頭穿越長江11.33公里、超高水壓、軟硬不均復雜地質以及富水伴含沼氣地層等多個世界級難題,“領航號”仍然創造了15米級鐵路隧道單月掘進718米的世界紀錄。



此外,為了攻克江底施工難題,施工人員還創新采用了“泥水加壓平衡”技術,通過向隧道內注入特制泥漿,平衡江底水壓和土壓,防止隧道坍塌和江水倒灌,保證崇太長江隧道能如期貫通。

全城探秘覺得,崇太長江隧道表明,我國強大的基建實力以及技術突破,并非只體現在地形和地質條件復雜、施工難度更大的地方,在看似施工難度較小的平原地區,我國仍然可以通過強大的基建實力和技術,讓工程從“簡單”變得“更好”;

“萬里長江第一隧”,名副其實!

聲明:個人原創,僅供參考

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