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挪威公路隧道及其启示



作者：刘 伟 文章来源：中国公路学会隧道工程分会网


摘 要：本文通过对挪威公路隧道发展概况及部分重要技术成果的简要分析，提出我国公路隧道建设中如何因隧制宜，控制建设成本，跨海通道建设的隧道方案选择，隧道交通与安全等几个值得注意的问题。
关键词：挪威 公路隧道 方案选择 修建技术

1 挪威公路隧道发展概况
隧道在挪威一个多世纪的公路网建设中起了重要作用．到2004年止，公路隧道总数达1000座，总长870km，68座隧道长度大于3km，几乎所有隧道为国家所有。与其他国家相比，挪威隧道数量可观，只有日本等少数几个国家与此数量相当。绝大部分隧道是在过去30年建成，目前每年仍新建20—30km隧道。挪威选择隧道建设方案通常出于下列考虑：
a．陡坡和困难地形；
b．越岭通道；
c．横穿海峡通道；
d．雪崩及滑坡；
e. 城市交通对环境的负面影响。

2 低成本公路隧道修建技术
挪威几乎所有隧道都建在岩石中，均采用了纵向通风，而很少使用通风竖井．第一座公路隧道建于100年前，当时公路隧道技术主要基于铁路隧道建设技术。后来在挪威水电站和输水长隧道建设中这一技术有了进一步发展，对挪威公路隧道的修建也影响至今。这一技术也被称为“低成本公路隧道”修建技术，目前仍在偏远地区隧道建设中使用，其每米造价约4000—5000元。对挪威这类高消费的国家，这一造价是非常低的。这一技术包括以下内容：
a．现场调查
地质调查主要采用声波探测和地震波剖面；
有限的钻孔取芯。
b．施工
传统钻爆法：
锚杆与喷射混凝土广泛采用，喷射混凝土用量也由每米0.7～1m3增至1.5—2m2。采用多种方法阻止水的浸入，最为常用的水泥沙浆、防水板(膜)，混凝土或喷射混凝土。
c．设备
几乎所有岩石隧道都有渗水。由于挪威跨越北极圈，冬天很冷，必须考虑防冻。为此采用了各种保温防冻仰拱。
技术及安全设备水平取决于隧道交通量和长度。绝大部分隧道只有基本的安全设备，如紧急电话和灭火器。
有3座隧道采用了TBM技术，第一座是挪威北部的长7.6kmSvartisen隧道，其中有5kin使用了TBM。同时，在北根的Floifjell隧道为双洞四车道，也采用了TBM。这些隧道建于20年前，但由于这一方法成本高而在挪威已放弃使用。

3 隧道交通与安全
挪威人口少，仅430万，因此交通密度极低，平均日交通4000—5000辆，而欧洲其它地方要高近l0倍。多数隧道采用了相对较低的标准。几乎没有安全设备。尽管如此，统计表明这些隧道少有交通事故发生。近年较全面的事故调查表明，洞外伤亡事故频率几乎是洞内事故频率的两倍。


对隧道最严重的是火灾及其后果。研究表明在近10年间有67辆小车着火被登记在案，实际数据可能更高。假定10年中有100辆小车着火，平均每年十起。对1000座隧道，每年每100座隧道有一起火灾。统计表明挪威隧道平均每座隧道火灾的间隔是100年．幸运的是，在挪威公路隧道尚未发生灾难性的火灾后果．这可能是基于司乘人员的自救原则而制定的安全计划，这一原则的主要理念是基于低交通量隧道往往远离消防队和紧急救援服务。
为了避免灾难性的火灾事故，双向交通对年平均日交通量(AADT)超过10000辆的隧道应设置双洞，这一规定比其它国家要严格得多。

4 世界最长的公路隧道
位于挪威西部的24.5kin长的Laerdal隧道于2000年11月建成通车。这一隧道是挪威最大城市北根和首都奥斯陆间主要道路的连接线。隧道穿越山岭，上覆岩层埋深达1500m，存在高地应力引起的岩体稳定，即岩爆问题。为此，在隧道拱部和墙部设施了20万根锚杆和 45000m3纤维喷射混凝土。在隧道掘进过程中，在三处不同地点使用了现场计算机施工控制技术，在Laerdal隧道通风系统中采用新鲜空气从两洞口吸入，废气则从斜井排出．同时设置了处理烟尘和NO2的空气净化装置。净化装置设于与主洞平行的旁侧隧道中，并距入口约10km。
该项目包括公路在内的总成本约1.4亿欧元，每延米隧道造价约5000欧元。
隧道平均日交通量1100辆，为单洞双车道隧道．从开通以来的4年中尚未发生任何交通事故。由于隧道交通量小，污染空气处理装置几乎都未实际使用过。

5 水下公路隧道
挪威第一条水下公路隧道于1979年在靠近苏联边界的挪威最东部的城镇瓦多建成。随后又有22座水下隧道建成，一座在建设中。也有一条私有的2.3km长的水下隧道用于连接挪威北部海姆菲斯特城与城外炼油厂所在小岛。建设中的水下隧道是Eiksund隧道．该隧道将于2007年完成，隧道长7765m，最深处距海面约287m，两端纵坡为9.6％和7.6％。
多数隧道为两车道，一些纵坡较大的隧道设有加宽车道．Tromsysund隧道为双洞4车道，最大深度的Hitra隧道在海底平面以下264m。当Eiksund隧道完工后，将成为深度最大的隧道，达到水下287m。最长的海底隧道为Bomlafjord隧道，在海平面以下260m。已建成的所有水下隧道均采用了传统的钻爆法施工。
海底隧道最重要的问题之一是隧道内生长海藻，这一现象在许多隧道都存在。海藻现象的存在与岩石类型并无明显关系。海水渗漏在沥青表面使沥青十分滑湿，可能是由于海藻的原因。
迄今腐蚀还未在海底隧道造成大的问题．然而，电器设备、泵及管在几座海底隧道因为腐蚀已更换．被盐水浸蚀的装饰铝板已被统计，一定数量的装饰板需要更换。在今后应更加注意选择耐腐蚀的金属材料。
海底隧道的平均造价为每米7000欧元。从20年海底隧道建设中可得出结论，海底隧道已越来越便宜，但最终价格取决于每一隧道的岩石条件。

6 隧道火灾测试
2003年在挪威中部的Runehamar隧道进行全世界最大规模的火灾测试。测试了相当于200MW的火灾，温度超过1100℃，获得了隧道内大型车火灾的新认识．这一测试结果将用于指南修改和隧道更新。主要实验人员是瑞典和欧共体的专家。
Runehamar实验隧道是一老公路隧道，隧道长600m，没有经常的交通，较宜采用火灾和隧道衬砌实验。30多年来，一直是挪威公共道路交通管理局的实验场。2004年这座隧道将被官方装备为“火灾试验隧道”，进一步进行火灾和烟雾试验将有可能。

7 几点启示
挪威作为一个发达国家，其公路隧道建设中的一些做法是值得我国借鉴的，其中包括：
a．如何因隧制宜，控制建设成本：挪威隧道勘察中非常重视物探手段，施工与支护特别强调锚喷措施，营运设备规模不盲目追求大而全．我国公路隧道造价越来越高，其中就有很多值得认真分析的因素，包括勘察手段、支护参数与手段、设施规模等。
b．跨海通道建设的隧道方案选择：挪威跨海通道建设的成就故然有其独特的地形与地质条件，但在通道建设中对隧道方案的高度重视，对隧道营运安全有足够的认识和建设中的投资控制较好，是跨海通道选择隧道方案较多的重要原因．这也是我国跨海通道建设值得注意的一个重要问题。
c．隧道交通与安全的认识问题：挪威从本国国情出发，根据交通量、火灾概率的分析，提出不同隧道的安全防护要求，至今尚未发生灾难性的火灾后果．尤其针对交通较小的实际所提出自救为主的原则，同时，为了避免灾难性的火灾事故，规定双向交通对年平均日交通量(AAD-T)超过10000辆的隧道应设置双洞，这一规定比其它国家又要严格得多．这些对我国西部交通量较小的隧道很有借鉴意义。

怎么就是没有人顶啊,郁闷!