海底隧道是怎樣建成的，隧道里面的水是怎麼排出來的？

今天跟你聊天聊到這個問題，本人不是專業！希望透過對海底隧道建造的簡要介紹，能夠讓大家對這個問題有一個粗淺理解。

你以為海底隧道是這樣的

其實是這樣的

海底隧道並不是一般認為的隧道結構（可以理解為一根長管子）泡在海水裡，當然目前也有人提出這種形式的隧道，稱為懸浮隧道，還在研究論證可行性階段。海底隧道根據施工方法的不同，有安置在海床上面，也有埋在海床下面的土裡的，為了施工安全，有時候會埋的比較深。

目前普遍採用的海底隧道施工方法主要有：礦山法（通俗可以理解為用炸藥炸出段距離，然後出渣，再用炸藥炸，迴圈往復，直到隧道貫通）、沉管法（即港珠澳大橋隧道段所用的施工方法）和盾構或TBM施工方法（國內和歐洲對這兩個命名有些區別，但主要原理相似，可以簡單的認為用機器挖掘，同時周圍的土暫時由盾構的盾殼支撐，自動化程度較高，施工相對安全）。貌似跟陸地上的情況也差不多，哈哈。以上三種施工方法在建設海底隧道時，都有一定的適用範圍，沒法用一種方法打遍天下。下面分別進行介紹。

礦山法：一般適用於圍巖較好的地層，這種施工方法對圍巖的擾動較大（都用上炸藥了 ），如遇到軟弱圍巖，且如海底這樣的有無限補水能力的地層，雖然也有一些防堵水措施，但是成本會比較高，還不太安全。廈門的翔安隧道就是用的該方法，在建設過程中，出現了多次突湧水，出現了嚴重的傷亡情況。該方法最早從挖礦挖煤等工程中借鑑而來的，從名字上也能看出來。如前面所介紹，該方法首先需要在開挖面上鑽一些炮眼，然後將炸藥放進炮眼裡，關於炮眼位置佈置，各炮眼內放置的炸藥量，都由爆破相關的專業人員事先設計過的，以保證炸完後的隧道斷面輪廓大致跟設計的吻合；隨後爆破，在爆破結束後，炸碎的圍巖立即用渣土車運走，同時對新炸出來的隧道壁進行混凝土初噴，在隧道周圍形成一層柔性的混凝土支護（專業上叫做初支），並進行錨杆支護（粗陋點說就是將鋼管插入隧道周圍的岩土中，必要時從鋼管中向圍巖注漿，使隧道周圍的岩土更好的成為一個整體，提高強度，也有一定的防水作用）。隨後進行下一次的爆破，與此同時，在已經完成的初支上鋪設排水管、防水板等防排水設施，然後採用模板臺車進行二次襯砌的施工。也就是說，在一次襯砌和二次襯砌之間，存在著排水和防水設施，理論上能夠很好的解決地層中的水滲入隧道。當然，事實並沒有這麼完美啦，相關科研人員還在努力研究中！

沉管法：顧名思義，就是將一根一根管子沉入海中，在沉管之前，需要對沉管位置的海床進行正平、加固處理。然後採用拖船將管子從海邊的工廠託運至沉管位置的海面，此時，管子兩段是密封的，管子內充滿空氣，需要用一定的力將其沉入海底，在管子連線好後，才將密封結構去除，並在隧道上方和側面用碎石等進行覆蓋，在一定程度上防止隧道上浮。另外，管節和管節之間設定了橡膠密封圈和其他的防水措施，同樣在理論上也是能夠起到較好防水作用的。由於需要在海水中運、沉、拼管節，因此在水流較急的海域是不適用的。此外，沉管法對海床條件也是有一定要求的。

盾構和TBM：國內一般管軟土掘進機叫盾構，硬巖掘進機叫TBM。目前，海底隧道用得比較多的還是盾構中的泥水平衡式盾構機，其主要採用帶壓力的泥漿對開挖面進行支護，期望在開挖面形成透水性弱的泥膜，來平衡開挖面前方的水土壓力，防止開挖面的水土湧入。在盾構機的尾部，隨著盾殼脫出拼裝好的管片環，在盾尾同時向管片和圍巖之間的間隙（專業上稱為盾尾間隙或建築間隙）注入漿液，這層注漿層在一定程度上也起到盾構隧道防水的第一道屏障作用了。另外，混凝土管片具有自防水效能，管片之間設定了防水密封墊，一般採用兩道，國內普遍採用三元乙丙橡膠和複合式密封墊（三元乙丙和遇水膨脹橡膠組合材料）作為兩道防水墊。以上是主要的防水措施，細節就不贅述了。當前，海底長大盾構隧道的建設施工依然存在很多難題需要解決，如防水密封墊在海底高水壓下的防水效能及百年使用期限內的耐久性；泥水在海水環境下成膜效果；長距離泥水輸運問題；盾構長距離掘進刀具磨損及更換難題；海底斷裂帶可能對盾構隧道的影響等等，一系列難題都有待科研人員的攻關！