琼州海峡跨海通道


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琼州海峡跨海通道


中国中铁大桥勘测设计院总工程师高宗余2009年10月15日在出席武汉国际桥梁科技论坛时透露,作为连接广东雷州半岛与海南岛之间的琼州海峡跨海通道建设已经启动,目前已完成了项目规划研究并通过了评审,预计项目投资将超过1400亿元人民币。



项目简介


位于雷州半岛和海南岛之间的琼州海峡,是中国的三大海峡之一,其东西长约八十公里,南北平均宽度为二十九点五公里,最窄处直线距离约为十八公里。琼州海峡阻碍了海南岛与大陆之间的陆路交通,直接影响了海南经济的发展,建设琼州海峡跨海通道迫在眉睫。

自上世纪九十年代开始到现在,中国交通部、铁道部、广东省分别对琼州海峡跨海通道进行了项目研究。二00八年,在国家发改委的指导和协调下,由铁道部、交通运输部、广东省、海南省共同筹划该项目。曾参与东海大桥、杭州湾大桥等跨海工程设计的中国中铁大桥勘测设计院,负责该项目前期研究。

琼州海峡跨海工程区域具有水深、风大、浪高、地质构造复杂、存在火山与地震活动、通航要求高、环境敏感等不利因素。但基于中国多年深水大跨度桥梁技术创新和工程实践,通过组织科研、设计、施工、设备制造等科技攻关,在琼州海峡建设桥梁可以实现。专家们在在长约八十公里的海峡范围内初步拟定了两个比较桥位,即连接雷州半岛徐闻县放坡村和海南岛道伦角的西线桥位,连接雷州半岛炮台角和海南天尾角的中线桥位。

从目前的勘测结果看,中线方案线位顺直,跨海工程短,与两岸既有公路和铁路连接顺畅,主体工程和引线工程投资少,运行时间短、运营成本低,符合城市规划,但最大水深达七十五米。西线方案海底较为平坦,最大水深仅为五十五米,但跨海工程长,与两岸既有公路和铁路的连接绕行较多,主体工程和引线工程投资大,且桥梁线位必须绕避徐闻珊瑚礁国家级自然保护区的核心区。

目前琼州海峡跨海通道已经完成了项目规划研究并通过了评审,下一阶段研究人员将主要对中线和西线桥位进行深入比较研究,预计整个项目的总投资额将达一千四百二十多亿元,建设工期达八年。

线路选择


总述

跨海通道最终将落址何处,关键在于线路位置的比选。记者了解到,跨海工程研究最初有9条线路,专家们根据桥梁、隧道两种形式,选择研究了东线、中线、和西线3个位置。但13日的规划研究汇报时,东线位置已经被舍弃。那么,东线桥位为何遭舍弃?进入最后比选的中线与西线两个位置又有何不同呢?

东线

桥梁方案:东线靠近1605年地震震中被舍弃

研究人员根据建设条件及海峡两岸城镇规划,在长约80公里的海峡范围内初步拟定了3个比选桥位,分别为西线桥位、中线桥位及东线桥位。其中:西线桥位一自雷州半岛的灯楼角,连接海南岛的道伦角,全长约32公里。西线桥位二自雷州半岛徐闻县放坡村,连接海南岛的道伦角。中线桥位自雷州半岛的炮台角,连接海南岛的天尾角,全长约22公里。东线桥位自雷州半岛海安港至海南岛海口湾西岸,全长28公里。

研究人员经过比选认为,东线桥位海底地形复杂,水深大,靠近1605年大地震震中,受地震和断裂的影响比西线和中线大,桥梁方案与海口港至海安港轮渡通道冲突,予以舍弃,同时,西线桥位和中线桥位各有优势,因此在工程方案中进一步比选。

隧道方案:东线位置与海口规划不符被舍弃

研究人员根据前期研究成果,选择了7个位置进行方案研究,然后再对隧道方案通道位置进一步研究优化后,通过海中线路局部绕行建校水压,同样形成了东线、中线、西线3个位置方案。

其中,东线方案线路自排尾角引出,越过琼州海峡至海口市白沙角,海面宽约24公里,最大水深约90米。中线方案线路自粤海铁路徐闻站南端引出,经五里镇后越过琼州海峡至天尾角引入海口南站。海面宽21公里,最大水深88米。西线方案线路自雷州半岛灯楼角西折,避开海峡中的深槽,越过琼州海峡至海南红牌咀。海面宽约33公里,最大水深约44米,海底起伏较小,海峡两岸无明显陡坎,但线路穿过徐闻珊瑚礁国家自然保护区约4公里。

由于东线水深大,发生大地震的可能性大,且与海口市规划不符,对城市影响大,因此隧道位置同样选择在中线和西线方案之间进一步研究比较。

中、西线

桥梁隧道:中、西线方案各有优势

那么,中、西线方案的优势在哪呢?据了解,在桥梁方案中,西线桥位一海底较平坦,但桥位穿越徐闻珊瑚礁国家级自然保护区,施工将直接破坏不可再生的珊瑚礁资源,需要采取有效措施进行保护。西线桥位二与西线桥位一的主要区别是绕避了灯楼角附近的国家级珊瑚礁保护区的核心区及缓冲区,但海中桥梁长度增加了9.8公里。中线桥位则是海中桥梁长度最短,线路走向顺直,是海口市规划过海峡的理想通道位置。

在隧道建设方案中,单建公路隧道时,受当前公路隧道通风、防灾技术的制约,海中段每5-7公里需修建一座通风竖井。由于中线隧道长度较西线短约10公里,坚井数量少,造价低,有条件在水深50米的海上设置二座通风井,因此公路隧道方案推荐采用中线方案。

而在铁路隧道及汽车背负式运输隧道方案,从建设条件、线路条件、技术难易程度、环保等方面来比较,西线方案具有盾构施工难度小、线路条件好等优点,但中线方案线路短、运输效率高、无需修建工程难度极大的人工岛、造价低。因此铁路隧道、铁路兼顾汽车背负式运输隧道方案均推荐中线方案。

在桥隧结合方案中,考虑到桥隧结合方案西线比中线方案具有难度小、可大幅缩短隧道长度等优势。因此桥隧结合通道位置推荐西线方案。

此外,在公路中线隧道方案与西线桥隧结合方案比较中,中线隧道方案虽然隧道长度长、水深大、且存在2座海中竖井施工难题,但避免了桥隧结合方案需要施工2座人工岛的更大难题,且具有与路网衔接好、绕行少、可全天候运营、造价低等明显优点,因此,规划研究报告中推荐采用中线隧道方案。(

通道方式


总述

据琼州海峡跨海工程规划研究课题组负责人介绍,为了满足运输需要,该课题组对公铁合建、公铁分建的桥梁和隧道方案均分别进行了研究。

六种方案

据了解,关于公铁合建、公铁分建的桥梁和隧道的方案一共有6种:

1、公铁合建桥梁方案,施工工期8年。包括西线(灯楼角-道伦角)方案和中线(四塘-天尾角)方案。

2、铁路兼顾汽车背负式运输隧道方案,工期104个月。

3、公路桥梁方案,建设工期8年。包括西线(灯楼角-道伦角)公路桥梁方案和中线(四塘-天尾角)公路桥梁方案。

4、铁路桥梁方案,建设工期8年。为西线(灯楼角-道伦角)方案。

5、公路隧道方案,工期92个月。为中线(四塘-天尾角)方案。

6、铁路隧道方案,工期96个月。为中线(四塘-天尾角)方案。

优劣互现

课题组对工程方案进行综合分析后认为,从建设条件而言,各种方案互有优劣。

首先,气象水文条件。各方案气象条件相同,而热带气旋、龙卷风、浓雾等对桥梁方案影响较大,对隧道方案基本无影响。且水文潮汐、水流、波浪等对桥梁方案有一定影响,对隧道方案基本无影响。

其次,地质地形条件。由于西线各方案海底地形较为平坦,水深较小,因此就桥梁方案而言,西线方案海底地形条件要优于中线方案。琼州海峡海底两岸均有火山喷发,桥梁方案无良好的持力层,隧道方案则围岩条件差。由于中线软土层厚,易发生砂土液化和软土流滑。就桥梁方案而言,西线方案要优于中线方案。

再次,隧道各方案对通航条件基本无影响。桥梁各方案对通航条件有一定的影响,但采用的桥梁建设方案均可以满足通航要求。

最后,隧道各方案对海峡内环境敏感区基本无影响。西线公铁合建桥梁、公路桥梁方案对环境敏感区的影响较大。

课题组分析,西线和中线各有优势。就隧道而言,由于其受水深的影响较小,中线具有隧道短、与两岸既有公路和铁路的连接顺畅的明显优势,因此着重对中线的隧道方案进行研究。

废弃两方案

课题组经研究认为,在各种可能的建设方案中,公路隧道方案由于海中通风竖井建设难度大,目前尚无成熟技术可供借鉴,建成后还存在运营成本高,防灾和消防难度大的缺陷,而且投资大,予以放弃;铁路兼顾汽车背负式运输方案虽然能满足运输需求,但其不能真正形成畅通的公路运输通道,投资方面也不具优势,应予以放弃;若同时修建公路和铁路桥梁,一方面占用通道资源,而且投资大,也应予以放弃。

而公铁合建桥梁方案可充分利用通道资源,其西线方案水深较小,地质条件相对较好,设计和施工技术较为成熟,投资也较少,应该作为首选方案重点进行研究;中线公铁合建桥梁方案具有公路和铁路运营长度短、投资少的比较优势,但目前还没有在该桥位水深(75米)条件下施工大型深水基础的成功先例,存在较大的工程风险。有鉴于目前国内内陆和其它国家的海上施工水深已经比较接近此深度,若通过技术攻关能克服深水基础设计施工等技术难点,该方案也可作为比选方案,建议继续进行研究;还有,西线建公路桥梁与中线建铁路隧道方案虽然投资较大,桥梁和隧道的设计难题和施工风险双倍存在,铁路需换挂机车,加大运输成本,但有其可以适度利用通道资源,铁路运输距离短、全天候的优势,也可进一步分析研究。

建设时机


据分析,公铁合建桥梁方案没有分步实施的可能性,因此应该根据经济社会发展和交通运输需求的需要并考虑必要的前期工作时间,可考虑在2012年开工建设,2020年左右建成投入使用。

而公路桥梁与铁路隧道组合方案,由于公路和铁路分建,因此客观上存在分步实施的可能性。经分析,若在2012年左右先开工建设中线四线铁路隧道,2020年左右投入使用,利用铁路隧道的富余能力背驮汽车通过海峡,同时利用海峡轮渡滚装的现状能力,铁路采用客货共线在2025年前可以满足公路运输的需要,铁路采用客货分线则只能在2024年前可以满足公路运输的需要。由于公路通道建设推迟的时间有限,分步实施的必要性不大,因此公铁分建方案建议公路和铁路通道同时实施,在2012年左右开工建设,2020年左右投入使用。