文 | 神盾科普局
编辑 |神盾科普局
随着建造技术的不断提升，人们竟然在海底之间建造隧道，那么海里面都是水的情况下，隧道是用什么办法建成的呢？如果漏水了该怎么办呢？海底隧道的出现究竟有什么重要意义？
随着科技的不断发展，人们的生活在各个方面都有了很大的提升，比如出行方面，海陆空三方面都有非常完善的交通规则，陆地和空中我们今天先不说，只单独聊一下海上交通。
在许多人的印象里，海上交通就是船只，然而随着时间的推移，中国的建造师们做出了让国人更为骄傲的海底隧道，很多人一听海底隧道，脑海里显现出的就是在海洋馆看到的那种透明玻璃一样，如果屏幕前的你也是这样想的，那么你就大错特错了。
我们要明白，海底隧道是为了解决海峡两岸之间的交通，在不妨碍海上船只行进的情况下，在海底建造一座可以让车辆和行人通行的海洋建筑物，好处非常多，不仅不占地方，也不妨碍交通。
如今陆地上的交通越来越紧张，尤其是上下班的早晚高峰，堵车堵得你怀疑人生，海面上也会发现货轮滞留的情况，比如苏伊士运河的堵塞，而海底就不会有这个情况发生，最后就是不影响生态环境，最重要的是一条非常安全的海峡两岸通道，不受恶劣天气的影响，比如暴雪或者是暴雨，都对它造不成影响。
对于海峡两岸的人来说，中间的大海就像是一道过不去的天堑，将大陆与海岛隔开，给人们的生活和旅行带来了许多不便，于是建造师们都把目光放在了海底，就考虑建造一座通往海峡两岸的海底隧道。
目前，全世界已经建造完成和已经规划好的海底隧道一共有20多条，主要分布在美国、中国香港九龙、日本等地区。
海底隧道的建造比陆地上的任何建筑物都要困难，想要建造一座海底隧道要从几个方面开始考虑，首先，肯定就是规划和设计，在选中目标地方的时候，要考虑到这个位置的地质地貌符不符合建造海底隧道的标准。
因为海底隧道是要承受非常巨大的压强，在水中，下降的深度不同，压强是不一样的，同时还要有一个非常优秀的设计师和施工团队，如何控制水中的压强，如何隔绝海水，设计师必须把每一个步骤都设计好才可以往下一步走。
再有就是材料和资金，建造海底隧道所需要的材料对于防漏水性等性能的要求都是非常高的，没有大量的资金根本就是完不成的。
就拿我国的港珠澳海底隧道来说，是我国第一条外沉管隧道，也是世界上最长的公路沉管隧道和深埋沉管隧道，也是综合技术难度最高的，全长6.7公里，海底部分为5664米左右，是33节巨型沉管和一个合龙段接头组成的，最大的安装水深深度接近50米，花费将近720亿人民币，它的两段分别建了两个人工岛，作用就是连接大桥的主体。
花费巨额资金建造的海底隧道就是为了通航考虑，这个路段地处伶仃洋海，是所有大型船只在这片海域通行的唯一通道，如果想不影响它们的航行，桥面的高度就必须超过80米，桥塔的高度也得随之长到200米，但是那天海域临近香港的国际机场，周边航空领域建造的高度不能超过90米， 不然会影响飞机的起落。
第二，伶仃洋海属于弱洋流海域，这里每年都会有大量的泥沙从珠江口涌入，如果建大桥，桥墩是在水里的，那么桥墩必将阻挡泥沙的流通，长此以往一旦泥沙沉积下来，那么就会造成航道堵塞，结合种种情况，只要海底隧道才能够解决这些问题。
那么海底隧道到底是如何修建的呢？
就拿当前的技术来说，修建海底隧道的方法有三种，那就是沉管法、盾构法和折叠钻爆法，沉管法，从字面上理解其含义就是把管道连接好之后沉到海里去，就那我们上面说的港珠澳海底隧道来说，它就是典型的沉管法建造，
当时，为了不让海底的状态受到施工的影响，并且隧道本身也能够保护它们的特殊环境，所以港珠澳海底隧道使用的是沉管法，因为海里的密度大，施工非常不容易，并且对于技术的要求也是非常高的，必须经过精密的计算确保每一个管道都能够达到完美的连接，不留一丝缝隙，这样建成之后的隧道才不会出现渗水和漏水的情况。
于是工程师们选择在陆地上进行，因为每一节管道的重量都有76000吨左右，所以把地点选择在海边的一个岛上，之后把管道分成33节，然后再一段一段的造好，造好之后的搬运又是一大问题。
于是他们借用阿基米德原理，让水里的浮力把这些管道浮起来，再慢慢移动，但是这其中有很多的不确定性，比如海水的密度、气温、含沙量等，都是有很大的关系。
这些关键点都是随着季度的变化不断变化，而工程师们又必须让这33段管道每一段都能够浮起来，而且是刚刚好浮起来。
在这些管道浮起来之后，运用了水的推力把它们运输到了工程的现场，当然，这在平时都是没办法做到的，必须等到涨潮的时候趁机漂到其位置。
到达指定位置之后，再向隧道管中进行灌水，让其下沉进行一段段的拼接，等所有管道拼接完成的时候，再把里面的水抽干，浇筑混凝土。
我们在这里想象不到有多么艰难，一根管道的重量相当于两艘泰坦尼克号的重量，就是往里面灌水再浇筑混凝土这一个步骤就整整花费了3年的时间才完成，之所以时间如此之久是因为在特定月份的特定几天完成这样的工作，毕竟海里和陆地不同。
水能载舟亦能覆舟，沉管法充分借用的就是大自然的力量，利用水的浮力、重力和推力把工作完成，看似成本低，效率高，但确是一种高风险的操作方法，毕竟大海的动向并不是我们人类所能掌握的，这也是为何我国使用沉管法的隧道加起来也只有二三百条的原因。
除了沉管法，盾构法是现在海底施工最常用的主流方法，是一种机械自动化施工，既是一种施工工具，又是一种强有力的临时支撑结构，外形上看就像是一个大的钢管机，主要运用的设备就是盾构机。
厦门地铁2号线的过海隧道就是全国首条采用盾构法施工的地铁海底隧道，要使用盾构机就必须摸清海底的地质情况，这是施工前最重要的前期工作，在海底进行工作的时候，通过盾构机的外壳和管片来支撑四周的岩石和外向水压，防止坍塌。
同时在开挖前方用刀盘切割土体，在这里不得不考虑的一点就是在高强度的运转下，刀盘不可避免地就会出现磨损 ，使用一段时间后就需要进行更换。
要知道，在陆地上更换刀盘都不是一件容易的事儿，更不要说在几十米深的海底之下作业，水下的压力大，盾构机长时间停机可能会造成非常严重的坍塌事故，而厦门2号线的海底路段需要在海底更换刀盘约20次。
还要根据不同的水压，调整好盾构机刀盘仓的压力，这个时候就会请专业人员穿戴潜水设施，再乘坐高压仓，进入盾构机刀盘仓进行作业，为了确保专业人员的安全，一般都会选择在地质稳定的地方进行换刀，并且随时监控舱内的压力。
什么都是有利有弊，盾构法的优点在于推进、出土等全过程都是全自动化于一体，施工的劳动强度低，作业人员不太累，同时并不影响地面的交通设施和地下的管线设施，在穿越航线的时候不影响航运，不受外在天气因素的影响，不会受到打扰。
在比较松软且有水的地质层里修建隧道的话，无论是经济上还是技术上都有非常大的优越性。
缺点就是新型的盾构机造价高，购置费相对来说也比较昂贵，对于施工路段比较短的区域来说不太划算，并且对于那些断面且尺寸多样化的地面适应能力差。
最后说一下折叠钻爆法，它是利用钻眼爆破的方法开挖断面的技术，用钻爆法施工时，按照设计出来的轮廓进行断面的分别开挖，然后再修筑衬砌，比如厦门的翔安海底隧道。
不过，并不是所有国家都有能力修建海底隧道，它不仅需要大量的资金还有先进的设备，对于那些经济上比较落后的国家来说，是没有能力独自完成这些的，只能默默羡慕，对于中国来说，我国的基建水平之所以越来越先进，除了有经济实力去购买设备之外，还有那些科研人员的潜心研究。
从国外学来的技术他们会举一反三，不断地进行试验，所以无论是修建隧道还是公路亦或者是高铁，我国都有非常好的科研成果，尤其是高铁，我国的高速铁路网运营里程是全球规模最大的，在这里，不得不佩服中国工程师的智慧，值得所有人学习和尊敬。
