意大利拟与中国合作建设水下悬浮隧道——“阿基米德桥”
米约大桥
法国概况
• 法兰西共和国、通称法国，位于欧洲西部，与 比利时、卢森堡、德国、瑞士、意大利、摩纳 哥、安道尔和西班牙接壤，隔英吉利海峡与英 国隔海相望。面积55万平方公里，是欧洲面积 第三大的国家，其国际代码为FR。工农业发达。
法国概况
• 国土面积：674,843(包括海外属地)/543,965 (不包括海外属地)平方公里（世界第包括海 外属地排名第41名/不包括海外属地排名第47 名） • 截止2010年1月，据估计 • 总人口：65,447,374人（世界第19名） • 人口密度：115/km2（世界第89名）
大桥工程量
piles
pylons
concrete volume reinforcing steel structural steel steel for cable-stays structural steel
concrete volume reinforcing steel cost of construction
• 3、BLT（build—lease—transfer）即：建设— 租赁—转让。项目完工后一定期限内出租给第三 者，以租赁分期付款方式收回工程投资和运营收 益，以后再行将所有权转让给政府。 • 4、BTO（build—transfer—operate）即：建设 —转让—经营。 项目的公共性很强，不宜让 私营企业在运营期间享有所有权，须在项目完工 后转让所有权，其后再由项目公司进行维护经营 • 5、BT(build--transfer)即：建设—转让
二维三边测量法（三维）
距离福州 300km
距离广州 600km
距离赣州 200km
GPS定位的必须条件及其应用
• 您上方至少三颗卫星的位置 • 您与这些卫星之间的距离 • 陆地应用，主要包括车辆导航、应急反应、大气 物理观测、工程测量、变形监测、 市政规划控 制等； • 海洋应用，包括远洋船最佳航程航线测定、船只 实时调度与导航、海洋救援等； • 航空航天应用，包括飞机导航、航空遥 感姿态 控制、低轨卫星定轨、导弹制导等。
悬浮式隧道风险管理及其应用
悬浮式隧道风险管理及其应用摘要：结合悬浮式隧道（sft）的特征及周围环境，对sft潜在风险影响要素、风险指标、风险度等领域开展研究具有重要的理论和意义。
本论文概述了sft风险分析的主要内容，并把风险管理划分为6个阶段：规划阶段、可行性研究阶段、设计阶段、招标阶段、建设阶段、运营阶段。
也给出了sft风险管理的基本流程。
重点研究了sft在投资、可行性研究阶段的环境风险。
在确定了sft的风险因素后，采用fahp法作为sft的风险评估方法，以千岛湖sft环境风险为具体事例，基于matlab7.5编写了sft综合分析程序，完成了sft的风险分析。
本文也给出了一些风险控制建议与策略。
关键词：sft；风险分析；风险管理；风险指标；模糊层次分析法（fahp）中图分类号：x820.4文献标识码： a 文章编号：1.简介为了有效实现资源与环境的保护，在土木工程领域考虑工程建设的有效性，减少公共基础建筑对环境的影响、减少能量的耗损具有非常重要的意义。
sft是一种符合现代建设要求的新型的、可持续的、环境友好的用于水路交叉口的隧道。
sft也叫阿基米德桥，由金属或者是钢筋混凝土管段（内部空间足以容纳交通）、水中基础、支撑系统及用于连接隧道与地基的连接系统构成[1]。
sft理念于1880年代第一次在英国提出，并在1920年代由挪威学者进一步发展。
从1980年代开始，欧洲、美国、日本的学者开始关注sft结构及其可行性，并在墨西拿海峡建立了实验性的隧道。
1990年代悬浮式隧道的概念传入中国，并于2000年对金塘海峡隧道阿基米德桥方案进行了可行性研究。
但直到现在，世界上并没有建成一条sft。
原因有二，第一：sft需要大量的投资，需要新的建设方法并且具有很多的不确定性。
工程师和民众担心隐藏在计划、设计建设及运营阶段背后的风险。
第二：还有许多工程难题没有解决。
例如：地震及波浪对结构的影响。
此外，对sft设计、建造还没有配套的指导文件及验收规范。
波浪作用下悬浮结构水动力特性分析
波浪作用下悬浮结构水动力特性分析金瑞佳;刘宇;耿宝磊;张华庆【摘要】悬浮隧道作为一种新型的水上概念交通形式,自该概念提出以来,受到世界各国学者的广泛关注.为了有较好的水动力特性,通常做成类圆管形状.文章基于势流理论,采用高阶边界元方法建立数学模型,分析了悬浮隧道在不同环境参数下的水动力特性,对圆形、椭圆形和双圆截面结构所受波浪激振力、附加质量和辐射阻尼进行了分析比较,研究了结构物不同淹没深度、不同截面形状以及结构不同特征参数对其水动力特性的影响.研究结果表明:当淹没水深增加,圆截面受到的波浪激振力和辐射阻尼都会随之减小,而附加质量的变化较小;对于椭圆和双圆截面的比较,水平方向椭圆截面所受波浪激振力和附加质量都比双圆截面小,而在垂直方向的波浪激振力和附加质量则较大,且椭圆截面所受的辐射阻尼比双圆截面在水平和垂直方向上均较大;对于双圆截面,结构物受到的水平方向上的波浪激振力和辐射阻尼随着中心距的增大而增大,在垂直方向则体现出相反的趋势,附加质量在两个方向上都均随着中心距的增大而减小.本研究计算结果可为悬浮隧道相关工程的截面选择提供参考.【期刊名称】《水道港口》【年(卷),期】2019(040)003【总页数】10页(P249-258)【关键词】悬浮隧道;势流理论;边界元法;波浪力;附加质量;辐射阻尼【作者】金瑞佳;刘宇;耿宝磊;张华庆【作者单位】交通运输部天津水运工程科学研究所港口水工建筑技术国家工程实验室工程泥沙交通行业重点实验室,天津300456;中国海洋大学工程学院,青岛266100;交通运输部天津水运工程科学研究所港口水工建筑技术国家工程实验室工程泥沙交通行业重点实验室,天津300456;太原理工大学水利科学与工程学院,太原030024;交通运输部天津水运工程科学研究所港口水工建筑技术国家工程实验室工程泥沙交通行业重点实验室,天津300456;交通运输部天津水运工程科学研究所港口水工建筑技术国家工程实验室工程泥沙交通行业重点实验室,天津300456【正文语种】中文【中图分类】TV143;U172水下悬浮隧道(Submerged Floating Tunnel)又名“阿基米德桥”，是一种悬浮在水面下方30 m左右的通道，该结构的空间很大，足以满足道路和铁道等交通方式的要求，悬浮隧道这一概念一经提出，其作为一种跨越河流、湖泊、海洋的新型交通方式便受到全世界范围内研究学者的广泛关注，尤其在挪威、意大利、美国、瑞士、日本等国[1-5]。
渤海海峡跨海通道建设方案研究
渤海海峡跨海通道建设方案研究卢光杰;田宝红【摘要】从国家战略需要从出发,结合国内外成功案例,分析渤海海峡跨海通道建设的必要性和可行性.考虑与城市规划要求、区域路网规划相衔接,确定跨海通道大连和蓬莱端登陆点及陆地连接线.根据海域工程条件和使用要求,研究海域工程采用全桥梁、全隧道和南桥北隧方案,并进行方案对比分析,最终选择合理的技术方案.经研究,渤海海峡跨海通道建设是必须的和可行的；应采用铁路驼背运输方式,大连端登陆点宜选在老铁山西角,客货线分别与沈大客运专线和烟大轮渡陆上引线连接,蓬莱端登陆点桥隧结合方案宜选在东港,全隧道方案拟选择在县城东.客货线分别与德龙烟铁路和青荣城际连接；海域工程宜采取“南桥北隧”方案.%Based on the demand of national strategy and combined with foreign and domestic successful project examples,this paper analyzed the necessity and feasibility of a sea-crossing railway through the Bohai Channel.Considering the connection between regional planning and railway network planning,the landing stations respectively in Dalian and Penglai and the connecting line to inland railways were determined.According to the marine engineering condition and operating requirement,this paper researched several schemes for this marine engineering:all by bridge,all by tunnel,bridge for the south with tunnel for the north.Finally through a contrast analysis on these schemes with each other,the appropriate scheme was adopted.The results of the research show that it is necessary and feasible to construct a sea-crossing railway through the Bohai Channel.In addition,the piggy back system should be adopted in thisrailway transportation.In Dalian area,the landing station should be located at the west corner of Laotieshan,and the passenger line can be connected to the Shenyang-Dalian Passenger Dedicated Line,while the freight line can be connected to the Yantai-Dalian Cross-over.In Penglai area,the landing station should be located either at Donggang for the scheme of bridge-tunnel combination,or at the east of the county town for the scheme of all by tunnel; its passenger and freight lines can be connected respectively to the Dezhou-Longkou-Yantai Railway and the Qingdao-Rongcheng Intercity Railway.The conclusion is:this scheme,bridge for the south with tunnel for the north,should be recommended for the marine engineering.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2013(000)008【总页数】5页(P37-41)【关键词】渤海海峡;跨海通道;建设方案【作者】卢光杰;田宝红【作者单位】铁道第三勘察设计院集团有限公司,天津300142;铁道第三勘察设计院集团有限公司,天津300142【正文语种】中文【中图分类】U212.1环渤海地区是我国交通运输比较发达的地区，交通网络相对完善，主要有两大运输通道：一是由辽东半岛经山海关绕行至山东半岛的“C”字形陆路运输大通道；二是空中和水上组成的跨渤海运输大通道，形成了反“D”字形运输大通道，但跨海运输大通道属“软连接”，目前水上通道仅靠滚装轮渡和烟大铁路轮渡，运输能力较弱。
隧道工程的发展历程及方向
隧道工程的发展历程及方向作者：李昂郭小龙魏莘欣来源：《科技探索》2013年第09期中图分类号：U45 文献标识码:A 文章编号：1007-0745（2013）09-0202-01摘要：本文通过介绍隧道工程的发展历史，阐述了其他专业和社会需求在隧道发展历程中的影响，并对隧道工程的发展方向做了规划。
关键词：隧道工程发展历史新奥法发展方向0 引言随着现代交通的发展，对道路线形要求的不断提高，隧道的作用越来越突出。
同时，城市交通拥堵问题日益突出，发展城市地下交通十分迫切。
鉴于此，回顾隧道的演进历史和发展历程，总结其发展现状和发展水平，提出新形势下的发展方向已势在必行。
1 隧道的发展历史1.1古代的隧道我国最早有文字记载的地下人工建筑物出现在东周初期( 约公元前七百年)。
《左传》中记述了一段很有名的“掘地及泉,隧而相见”的历史故事。
讲述了郑庄公为与母亲相见，掘地出泉的故事。
在其它古代文明地区有很多著名的古隧道, 如公元前2189到2160年前后, 在古巴比论城幼发拉底河下修筑的人行隧道, 是迄今已知的最早用于交通的隧道。
古代最大的隧道建筑可能是那不勒斯与普佐利之间的婆西里勃道路隧道,完成于公元前36年,直到现在还使用着。
为免去衬砌，多数古隧道都是修建在坚硬的岩层中。
在火药出现之前，开挖隧道的主要手段是用锤、钎、锲等原始工具。
后来人们知道利用岩石的物理特性，比如先把岩石烧到灼热状态，然后突然以冷水或醋喷射，使岩石更易于开挖，这便是所谓的“猝火法”。
1.2近现代隧道的发展1866年瑞典人诺贝尔发明黄色炸药达纳马特，为开凿坚硬岩石提供了条件。
1872年,位于瑞士中南部的世界著名隧道之一圣哥达隧道的建设则首次使用了炸药。
1830年左右，铁路的出现与发展促进了隧道工程技术的发展。
1853年，美国马萨诸塞州在建设8km长的胡萨克隧道时试用了隧道掘进机，但未取得成功。
在接下来的一个世纪中，很多尝试制造和使用隧道掘进机进行建设，但真正取得成功的却是少之又少。
悬浮隧道以及琼州海峡跨海工程
3.水中悬浮隧道分类
水中悬浮隧道按照支撑结构可分成四种：
1. 浮箱悬浮隧道 2. 打绳悬浮隧道 3. 桥式悬浮隧道 4. 自由悬浮隧道
4.悬浮隧道的优点
悬浮隧道结构与桥梁方案相比，在技术上具有以 下特点: 1. 对结构物周围的环境影响很小。
2. 全天侯工作，即它不受大江或海峡的风浪、大雾
的限制。
悬浮隧道以及琼州海峡跨海工程
第一节 第二节 第三节 第四节
悬浮隧道在国外的研究 悬浮隧道在国内的研究 琼州海峡跨海工程关键技术问题 琼州海峡工程展望
第一节 悬浮隧道在国外的研究
1. 悬浮隧道的概念
悬浮隧道，英语为Submerged Floating Tunnel， 简称SFT，在意大利又称“阿基米德桥”，简称 “PDA"桥，一般由浮在水中一定深度的管状结构(该 结构的空间很大，足以适应道路和铁道交通的要求) 、锚固在水下基础的锚缆杆(或水上的浮箱)装置(该装 置可防止隧道过大的位移)及与两岸相连的构筑物组 成。它是一种新的跨越海峡、大江湖泊、水道的交通 结构物。
我国在l999年，浙江舟山大陆连岛工程中曾提出过 “SFT”方案的设想。通过对金塘海峡阿基米德桥的 空间分析研究得出了以下一些结论:
1)像阿基米德桥这种复杂工程结构，在各种荷载 作用下，表现出弯曲、扭转、畸变、翘曲、剪力滞等 复合受力，力学特性十分复杂。一般来讲应力沿横截 面的分布非常不均匀，且随着纵向截面位置、结构的 宽跨比、支承条件及荷载而变化。因而难以用简单的 二维梁单元理论及单一的剪滞系数或增大系数来描述 。因此，在用一般的梁理论分析设计较宽的阿基米德 桥后，有必要用空间分析方法进行空间应力分析，以 避免设计的盲目性，确保结构的正常使用和安全。
隧道工程
下面展开介绍交通隧道。 4.5.1 山岭隧道 （1）铁路隧道 我国现在(2003年)有铁路隧道６８７６座，总长度为 ３６７０公里，为世界第一。 2002年10月建成的青藏铁路风火山隧道位于青藏高原可 可西里“无人区”边缘，全长１３３８米，轨面标高４９０ ５米，是目前世界上海拔最高的高原冻土隧道。该隧道地质 构造特殊，集含土冰层、饱冰冻土、富冰冻土、薄冰冻土、 砂岩、泥岩及互层于一体，其中含土冰层带的土质含量仅为 １５％至２０％，这样的构造极易因为冻土在开挖时融化成 泥浆水而导致隧道坍塌。风火山因此被世界隧道专家称为 “隧道禁区”。
（2）台阶法 将断面分成上下两层，留下一个台阶，台阶段长度根据 地质条件而定，地质条件好，则台阶长。留下的台阶效果是 可以尽快对围岩进行支护，提高了围岩的稳定性。该法对地 质条件的适用性很广，见图4.5。
1、2- 开挖 Ⅲ- 衬砌边墙 Ⅳ- 衬砌拱圈
图4.5
台阶法
（3）分步开挖法
将断面分成上下左右若干个断面，逐步开挖，更进一步
（2）拼装式衬砌 将衬砌分成若干个环块，在预制厂或工地生产，然后运 到洞内拼装而成。环块一般为钢筋混凝土。其特点是衬砌承 载块、便于机械化施工。 （3）锚喷衬砌
模筑混凝土衬砌和拼装式衬砌均为被动地承受围岩压力 的支护结构，而锚喷衬砌则是一种主动地加强围岩稳定性的
支护结构，它采用的支护材料是喷射混凝土、锚杆、钢筋网， 其特点是可以提供围岩的自承能力。
表4.2
（2）公路隧道 我国公路隧道总数(2003年)已达１７８２座，总长度 ７０４公里，分多的国家。 １０年内，我国将再建设总长１５５公里以上的公路隧 道。正建设的终南山隧道全长１８.４公里，长度居亚洲第一， 世界第二；湖南雪峰山隧道长７公里多；西安汉中高速公路 上穿越秦岭的三座特长隧道群总长３４公里，全线隧道总长 １００公里。 近１０年来，我国已修建了不少长隧道、特长隧道以及 隧道群。其中，主要有：１９９５年建成的成渝高速公路上 的中梁山隧道，长３公里多，解决了我国长大公路隧道的通 风问题；１９９９年通车的四川省川藏公路上二郎山隧道， 长４公里多，是连接西藏与内地的重点工程 等。
千岛湖下藏有2座千年古城 建筑群气势宏伟
千岛湖下藏有2座千年古城建筑群气势宏伟内容摘要胡长胜熟练地操控着手中的舵，快艇在雾气弥漫的千岛湖上全速前进。
从淳安县城的阳光码头启程，直到千岛湖西南部的茅头尖水域，耗时约40分钟。
“古城就在这下面。
”快艇靠岸，胡长胜指了指眼前的湖水。
《国家地理》杂志刊登的千岛湖水下古城风貌可以用“惊艳”来形容。
余年春老人在《新安江水库淹没村落图》上向记者指出两座水下古城的位置国内少有的完整古城遭遇“难开发”困境“阿基米德桥”狂想能否在这里成真？胡长胜熟练地操控着手中的舵，快艇在雾气弥漫的千岛湖上全速前进。
从淳安县城的阳光码头启程，直到千岛湖西南部的茅头尖水域，耗时约40分钟。
“古城就在这下面。
”快艇靠岸，胡长胜指了指眼前的湖水。
这片湖水早已经闻名中外，而湖底那两座千年古城却鲜为外界提及。
1959年，因兴建新安江水电站，始于汉唐年间的“狮城”、“贺城”一夜间被淹没在这片碧波之下。
半个世纪以后，新安江水电站慢慢退居为华东后备发电站，并渐渐淡出人们的视线，随之鹊起的是千岛湖作为旅游景点的美名。
经过“破四旧”、旧城改造等史事，陆上完整的古城池已经很难找寻。
千岛湖水下千年古城就在此时被人想起。
水淹古城不过一夕之间，而重见天日却坎坷重重。
消失了半个世纪的古城如何走出水底，重现风光？建言献策者众。
有人提出“水落城出”的设想，有人建议造“水下观光电梯”，有人出钱造潜艇拟作巡游参观，中科院甚至提供专家、技术搭建“阿基米德桥”。
今年1月7日，浙江省政府下发“浙政发【2011】2号”文件，公布第六批省级文物保护单位，淳安千岛湖的“狮城水下古城”被收入其中。
2月底，《国家地理》杂志刊发了一组千岛湖水下古城的精美照片，再度引爆了各界对水底千年古城的关注热情。
76岁的余春年依然清晰地记得那一幕：24岁那年，他眼睁睁地看着祖辈生息繁衍的古城，一夜间沉入水底。
历史：千年古城沉入湖底余年春的家在淳安古城（贺城）东门横街雷家巷2号，方方正正的青石板，从西城楼下一块一块铺过他家门口，一直延伸到东城楼。
沉管隧道技术解读
水底隧道的水下段，采用沉管法施工具有较多的优点。50年代起，由于水下连
接等关键性技术的突破而普遍采用，现已成为水底隧道的主要施工方法。用这 种方法建成的隧道称为沉管隧道。
沉管技术及其发展
沉管技术具体施工
沉管技术及其发展
沉管技术具体施工
沉管技术及其发展
世界沉管隧道的历史
• 世界沉管技术的研究始于1810年首次在伦敦进行的沉管隧道试验,但试验未
2、基槽浚挖
沉管隧道在浚挖基槽前,应根据河床泥沙以及水流速度 等情况确定基槽的形状、浚挖方法及基槽边坡稳定性。常
用的挖泥船有靶吸、链吸、链斗、抓斗、铲斗和射流等形
式,选用时应结合当地情况尽量使用技术成熟、生产率高、 费用低的浚挖方式。隧道施工时还应密切关注基槽淤泥的 沉积问题,应采取必要的防范和清淤措施。
虑管段尺寸、水流速度和方向、深浅以及以往的施工经验等,同时,潮汐对管段
施工也有很大的影响。
港珠澳大桥岛隧工程沉管隧道施工实例
• 1、工程概况
岛隧工程包括长625m的东、西人工岛和5 664m长的海中沉管 隧道。沉管隧道隧址沿线的最大水下深度超过45m。考虑到远期 30万t规划航道疏浚的要求,沉管顶部最大埋深超过20m。 预制沉管节共分33节管节,最终接头设置于E 29和E 30之间,长 度为2.5m,采用水下止水板方式施工。
案例英吉利海峡隧道工程
案例10：英吉利海峡隧道工程英吉利海峡隧道（The Channel Tunnel）又称欧洲隧道（Eurotunnel），由三条长51km旳平行隧洞构成，总长度153km，其中海底段旳隧洞长度为3×38km，是目前世界上最长旳海底隧道。
两条铁路洞衬砌后旳直径为7. 6m，开挖洞径为8.36~ 8.78m；中间一条后勤服务洞衬砌后旳直径为 4.8m，开挖洞径为5.38～5.77m。
从1986年2月12日法英两国签订有关隧道连接旳坎特布利公约（Treat of Canterbury）到1994年5月7日正式通车，历时八年多，耗资约100亿英镑（约150亿美元），也是世界上规模最大旳运用私人资本建造旳成功工程项目。
隧道旳开通弥补了欧洲铁路网中短缺旳一环，大大以便了欧洲各大都市之间旳来往。
人们称誉这项工程，一梦223年海峡变通途。
下面来简朴分析案例成功旳经验：一、项目需求——欧洲一体化进程旳规定在英法两国之间穿过海峡建立固定通道旳想法，可以追溯到19世纪初旳拿破仑一世时代。
今天欧洲隧道竣工，尽管在工程技术上获得了重大旳成功，然而223年来对与否建造英吉利海峡隧道旳决策一直不是取决于科技方面，而是取决于围绕这个计划旳政治环境。
长期以来英国方面反对建设海峡隧道旳重要原因是考虑到军事上旳风险，他们但愿运用海峡作为抵御来自欧洲大陆军事入侵旳天然屏障。
伴随国际局势旳变化，上述顾虑逐渐消退。
后来，英国加入了欧洲共同体，预期会有一种统一旳欧洲市场，因而在英国和欧洲大陆之间建立更为以便、快捷旳通道成了显而易见旳需求。
在1972～1992年旳23年间，跨越英吉利海峡旳客、货运交通量实际上增长了1倍。
1992年英国与欧洲大陆旳贸易占所有对外贸易旳60％。
20世纪70年代以来，建设英吉利海峡隧道旳决策重要受到欧洲一体化进程旳影响。
1987年12月隧道工程得以破土动工，是由于当时英、法两国政府对欧洲一体化都持比较积极旳态度。