沉管隧道的发展与展望
概述
为了跨越江河的阻隔 , 人们除了修建各种各样的桥梁来满足交通发展的需
要 , 同时也修建了许多的跨海湾、 海峡、 大江河的水下隧道。 沉埋管节法 (简
称沉管法 ) , 也称预制管节沉放法是在干船坞内或大型驳船上先预制钢筋混凝
土管节或全钢管节 , 然后浮运到指定的水域 ,再下水沉埋到设计位置固定 ,
建成需要的过江隧道或大型水下空间。这种修建隧道的技术因其显著的优点而被
广泛采用。
1 隧道—— 地下空间的开发

随着全球城市化进程的加快 , 人们出行必然要求交通和运输系统不断增加
和完善 ,由此而来 ,引起了跨越江河和海湾 (峡 ) 的问题。水下隧道因能很好
地解决水域的跨越问题 , 同时又降低了对周围环境的影响 ,解决了大面积水域
的航运问题等 , 使得大江大河上修建的大型水下隧道工程数量逐日增多。但水
下隧道方式因为受到技术水平的制约 , 一直没有得到足够的重视和发展。 随着
修建水下隧道的一些关键技术的不断突破 , 隧道已逐渐成为了工程界普遍认同
的跨越航运繁忙河道的第一选择 , 包括中国在内的许多国家已经掌握了建设水
下隧道的全部技术 , 加快发展水下隧道的时机趋于成熟。
与桥梁方案相比 , 采用隧道越江 (海 ) 的主要优点有:
( 1) 全天候运营。
( 2) 对航运、 航空无干扰
( 3) 隧道线路短 , 可快速过江 (海 ) , 且两岸拆迁少。 ( 4) 保持原有生
态和自然环境不变
( 5) 抗地震能力好。 ( 6) 防战能力强。
( 7) 多用途 , 易维护 , 造价相对降低。
在我国 ,越江隧道的优越性也逐渐得到认同 ,在内河航运水道上发展水下隧
道建设可能成为一种趋势。 以桥梁或隧道跨越江河各有优缺点 ,在规划跨越江
河的通道时 ,应该对两者进行认真的比选。随着社会的发展 ,越江隧道的优越性
将会突出地表现出来 , 并必将促进大型水下隧道工程的建设 , 从而推动中国
水下隧道建设技术的大发展。
2 沉管法用于隧道建设

目前修建水下隧道有以下几种施工方法: 矿山法、盾构法、 围堰明挖法、 沉
埋管节法 (简称沉管法 )、 暗挖法、 气压沉箱法、 顶推法等。在大型的水下
隧道工程中 , 沉管法和盾构法适用范围较广 ,几乎不受地质条件限制 ,被世界
各国广泛采用。而其他几种施工方法因要受到地质条件限制 ,难以推广使用。盾
构法和沉管法越来越受到工程界的青睐 ,且沉管法工期最短、 隧道延长最短、
地质条件制约小 , 虽然管节沉放时对航道有影响 , 但总体上优于其它方法。
沉管法与盾构法相比存在以下几个方面的优点:
( 1) 沉管断面形状选择自由度大 , 大断面容易制作 , 断面利用率高 , 可
做到一管多用 , 而盾构法大截面施工困难 , 而且以圆形为主。
( 2) 沉管有利于缩短工期 , 防水性能优越。 ( 3) 沉管隧道埋深浅 , 总长
短。
( 4) 因沉管比重小 , 对基底地质适应性强 , 不怕流砂。 ( 5) 沉管隧道抗
震性能优越。
( 6) 沉管隧道的防水技术比较成熟 ,而且对施工要求并不高 , 同时具有良
好的自防水功能。
( 7) 沉管隧道具有较好的经济性 ,这主要得益于沉管隧道的回填覆盖层薄 ,
埋深浅 , 可以有效地缩短路线长度; 另外 , 管节的集中制作可以达到高效 ,
节约资金。
( 8) 隧道的施工质量容易保证。沉管结构和防水层的施工质量均比其它施工
方法易于作好 ; 隧道接缝极少 ,漏水机会大为减少 , 实际施工质量易达到完
全防水。
( 9) 隧道现场的施工期短。浇制管节大量工作均不在现场进行 , 一节
100～ 120 m 的管节一个月内可以完成出坞、沉埋连续作业。
( 10) 操作条件好。 基本上没有地下作业 , 水下作业也极少 , 因此施工较
为安全 , 且能保证施工精度。
与盾构法相比较有以下的缺点: 占用的施工场地多 , 对通航有一定干扰 ,
施工受气象、 水文等自然条件影响较大
由于沉管隧道在经济、 技术上的独特优点 ,并随着沉管法隧道设计和施工中
的关键技术问题 ,如结构型式、管身防水、 水下基槽开挖和地基处理、管节水
下对接和接头防水等的逐步解决和日趋完善 , 并随着沉管法在世界各国的广泛
采用和技术之间的经验交流 , 沉管隧道受到越来越多国家的重视 , 逐渐成为
了水下大型隧道工程的首选施工方法。
3 沉管隧道现状

沉管法修建隧道的施工方法越来越广泛地得到应用 , 我国的香港、 台湾、
广州、 宁波和上海已先后建成多座沉管隧道。沉管隧道自 1910年在美国首次
兴建以来 , 世界各国 , 特别是美国、 荷兰、日本等几个国家在沉管技术领域
已有了长足的进展。据统计 , 目前世界上已建成 130余座沉管水下隧道 , 仅
美国就有 30余座 , 日本和荷兰均已建成 20余座。根据国际隧协到 1994年的
统计资料 , 世界各国已建、 在建或拟建的沉管隧道共有 93条 , 其中 , 就沉
管节制作形式而言 , 混凝土隧道 59条 ,钢壳隧道 34条 ; 从使用功能上来
看 , 公路隧道 61条 , 铁路隧道 26条 (包括地铁隧道 ) , 公路、 铁路两用
隧道 4条 , 人行隧道 2条; 就管节横截面形状来说 , 矩形截面隧道 73条 ,
圆形 (含花篮形、 八角形、 马蹄形、 椭圆形 ) 截面隧道 20条; 从规模上看 ,
早期的沉管隧道多为双车道或 4车道 , 从上世纪 60年代中期 , 陆续建成一
些 6 车道隧道 , 到目前世界已建的 6 /8车道隧道共有 20余条。我国内地修
建沉管隧道起步较晚 , 已建成的有宁波甬江隧道、 广州珠江隧道和上海外环越
江隧道 ,其中上海外环越江隧道是一条世界第二、 亚洲第一的沉管越江隧道。
全世界已建的沉管隧道、 沉埋隧道的最大水深 50 m , 最大海水流速3. 0 m /s,
最大长度 5 825 m , 最长管节 268 m, 最多车道 8车道。
结束语
世界各国建筑历史表明，继19世纪的城市桥梁和20世界的摩天大楼之后，
21世纪将是地下空间开发的新纪元。沉管隧道在世界上受到各国的普遍重视，
施工技术也日新月异。中国的施工水平已经达到世界前列，但还是需要我们年轻
一辈去努力发展。