级烈度的地震。而且,平潭至新竹一线的地质结构多为坚固的花岗岩,提供了更好的抗震效果。尽管地震的威胁绝对不可忽视,但并非不可克服。
台湾海峡作为一条重要的战略水道,对船只通行能力的要求极高。对于桥梁来说,大跨度的桥梁只能选用斜拉桥和悬索桥,比如杭州湾大桥,主体采用梁式桥,但主跨采用斜拉桥,桥下宽度448米,可以通行3.5万吨级别的海轮。日本明石海峡大桥是世界跨度最大的悬索桥,主跨1991米。中国工程院院士林元培2007年曾经表示,台湾海峡大桥海上跨径要尽可能的大,上部结构选3300米悬索桥,但这样的跨度世界上还没有先例。(意大利曾计划修建连接西西里岛的墨西拿海峡大桥,跨度超过3000米,已经拿出了设计方案,但因耗资太大被叫停。)
此外,桥梁暴露在海面上,建筑材料受到的腐蚀更加严重,维护更换都非常困难而且成本较高。
建在海面上的大桥,还会受到恶劣天气的严重影响,为此,林元培院士还提出了把道路由桥面移至箱梁内的畅想,但这同样没有先例。
综合来说,隧道是比桥梁更好的选择。
先填两座人工岛?
不过桥梁相对于隧道的优势在于成本较低。当然,这里的成本低仅仅是指引桥部分,一旦主跨达到3000米级别时,成本可能还要超过隧道。比如,墨西拿海峡大桥总长不到4000米,预计耗资竟达到120亿美元。
为了降低总成本,有人提出台湾海峡可采用桥隧结合的方法,在海峡中间修建两座人工岛,两侧使用桥梁连接,中间使用隧道。
在数十米深的海峡中填出两座人工岛,可能吗?中国还真的在这么做了。建设中的港珠澳大桥,就是采用的类似方案。
台海高铁方案图
港珠澳大桥共有东西两个人工岛,面积都是10万平方米左右,填岛处水深18米。施工人员采用了首创的钢圆筒围堰干法施工工艺,先用60个50米高的钢筒插入海底围成一圈,再向中间注入填充材料,仅用时7个月就完成两个岛的建设。
这样的人工岛不仅可用于桥隧结合方案,也可用于全隧道方案。中国科学院院士、隧道工程专家孙钧教授曾提出,由于台湾海峡隧道长度过长,采用两端施工的方法不仅耗时长,而且会面临施工机械组装、更换困难等技术问题,因此可以分多段施工,实现“长洞短打”。
陕西水利厅张克强等人的论文提出,使用人工岛连接多段隧道,也是一个可行的办法。
不过即使这样,台湾海峡隧道也是一个巨大的工程。按照英吉利海峡的三孔设计(中间为安全通道,兼具通风等功能),北线150公里(包括陆地延伸)的隧道实际上要打450公里。
孙钧院士在2014年的论文中认为,即使乐观计算,将左右主隧道分割成5段同时施工,也要耗时30年才能完成。