港珠澳大桥为什么要建海底隧道?

Question

如题所述

Answer 1

1、港珠澳大桥的建造面临伶仃西航道和铜鼓航道的通航限制，需要确保30万吨级游轮的通航空间。然而，大屿山机场对附近区域的航空限高为120米，限制了桥塔和桥面的高度。为满足通航需求同时避免机场限高，工程师们决定在伶仃洋中建设人工岛，并采用海底隧道作为解决方案。海底隧道不仅解决了高度限制问题，而且减少了对环境的影响，确保了航运的连续性，并随着技术的进步，成为连接繁忙航道的一种高效选择。
2、在确定人工岛的位置后，面临伶仃洋海域的弱洋流特性和泥沙流动问题。人工岛若过大，可能会阻挡泥沙流入大海，导致水阻率超过10%，从而引起泥沙沉积，最终形成陆地。为避免这一后果，工程师们决定采用沉管法而非盾构法来建设隧道，这降低了人工岛的长度，并成功规避了水阻率红线。
3、在人工岛建设地点下方存在15至20米厚的淤泥层，传统的地基处理方法不适用。工程师们避免了清理全部淤泥或使用排水固化方法，这些做法既不切实际又会造成环境污染。他们采用圆形钢桶围绕人工岛以稳定地基，这种创新方法解决了淤泥层问题，并确保了地基的稳定性。
4、制造人工岛基础所需的巨型钢桶面临极端尺寸和精度要求。工程师们通过将钢桶分成72个模块进行组装，并使用内部钢结构支架来控制组装过程中的误差，最终满足了3厘米以内的精度要求，这一创新解决方案克服了制造挑战。
5、港珠澳大桥的海底隧道由33节沉管组成，沉管的浮运和沉放是施工过程中的关键技术挑战。工程师们考虑了包括拖拽力、水流、潮汐、海水密度在内的多种因素，并采取了预防措施以避免沉管沉降和稳定性问题。通过精细的规划和执行，工程师们成功地将沉管安装误差控制在7厘米以内，确保了隧道工程的质量和安全。