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1、大海里全是水，海底隧道是怎么修建的？又如何确保不会漏水？

海面上架桥，海底修隧道，现在的人类越来越能了。那整日浸在海水中的海底隧道，到底是如何修建的呢？又如何确保滴水不漏呢？

海峡阻隔，两地的人想要往来，要么通过渡轮要么绕远路，直接开车过去是万万不可能的，但后来有了跨海大桥或海底隧道，天堑瞬间变通途。据统计，现在世界上有20余条海底隧道，其中我国就有8条。在大海中建隧道，工程师是怎么做到的呢？

海底隧道与跨海大桥之争

我国近些年修建的超级工程港珠澳大桥，就是跨海大桥和海底隧道的综合体，而青岛更是既建了跨海大桥又修了海底隧道。同样都是连通海上交通，海底隧道和海上大桥孰优孰劣呢？

就实际使用方面来说，海底隧道肯定是完胜跨海大桥的。这是因为海底隧道不受天气状况影响，无论刮风下雪还是浓雾天气，完全不会导致海底隧道关闭，不只不关闭，就连汽车的通行速度都不会降低，限速100绝对不会有人跑80。

而跨海大桥矗立在海边上，遇到浓雾大雪天气根本无法通行，就算是夏季台风暴雨，也会导致大桥封闭，大桥的整体利用率比隧道要低很多。而且，大桥在海面上还会影响大型船只通行，这一点也比隧道差很多。

当然，跨海大桥也不是一无是处，毕竟如此壮观的大桥矗立在海面上，展现城市实力，更是一座城市的象征。另外，大桥的整体建造难度，要比海底隧道要小得多，只要把海面下的桥桩打好了，之后铺设桥面和陆地上铺路没有太大区别，几乎可以说毫无难度可言。

相比于修建大桥，在海底下修建隧道的难度可要大得多，不但要克服海水和巨大压力的影响，还要确保隧道建成后要滴水不漏，无论是前者还是后者，都对施工有着极高要求。那工程师们到底是如何修建隧道的呢？

四大技术挖隧道，轻松应对各种地质条件

大海中水文环境各不相同，而且海底地质构造也不相同，要想在不同的地方修隧道，就要有不同的施工方法，目前有四种主流修建技术，每一种都让人感叹工程师的奇思妙想。

第一，沉管法，顾名思义就是把隧道管道直接沉降到海底，像搭积木一样把隧道连通起来。首先，在施工现场附近建造船台或干船坞，在这里用钢筋混凝土或钢板及混凝土预制隧道管段，建好之后把两端封闭起来，因为中空状态可以漂浮在海面上，就可以通过拖船把它拖到指定位置。

到达预定位置固定好钢缆后，施工人员就会把一侧密封墙打开，让管道中进水，然后慢慢沉入海底基床上，并和之前已铺设的隧道对接。这样一节一节的管段不断延伸，最终就可以形成一条完整的海底隧道了。我国的超级工程港珠澳跨海大桥中，海底隧道部分就是通过这个方法建设而成。

第二，钻爆法，直接用炸药在海底开道。这种方法的思路来源于矿山，在通道中钻孔埋设炸药，然后炸药爆炸破碎岩石，最后就是清理碎石修整隧道。以前爆破孔需要人工开挖，现在发展到利用凿岩台车或多臂钻车钻孔，不过机械化的手段，对加快隧道的修建速度并没有太大帮助。

因为前边炸了之后，清理碎石是一个非常耗时的工作，随着隧道越炸越深，碎石清理耗时越来越多，并且还要整修被炸的基面，如果这两项前期工作没做好，会严重影响隧道施工质量和通行安全。这个施工方法的代表性隧道，就是厦门翔安隧道。

第三，掘进法，利用掘进机开挖隧道，自动收集碎石并运出开掘部位，这相当于钻爆法的升级版，省下了人工清理碎石的时间，而且掘进过程中，因为使用机器破碎岩石，整个断面相对比较平整，也节省了大量的断面整修时间。

更重要的是，相对比炸药爆炸，掘进机不会对整个坑道产生太大的影响，对地质破坏小，整个施工过程更加安全，而且未来建成的隧道也更加安全可靠。青岛的海底隧道，还有连通英吉利海峡的英法海底隧道，都是使用这个方法建成的。

第四，盾构机法，这种方法主要适应于海底地质较软的海域。这种方法自动化程度极高，前段的平面钻头向前掘进， 后方的装置会把支撑性管片同步固定好，挖出的碎石软泥等也会自动运输到后方。盾构机法挖掘快捷安全性好，不会导致地质沉降，是应对海底松软地基的最佳手段。日本的东京湾海底隧道，就是用盾构机法挖掘而成的。

密封防水，各有各的绝招

隧道挖掘是建设过程中的难点所在，而建好后如何确保滴水不漏，同样也是重中之重。四大挖掘技术，总结起来主要有两种密封方法。

沉管法主要利用水下巨大的压力，让两个管段连接处的胶垫压缩变形，形成一个密封良好的整体隧道。管段下沉过程中要确保位置准确，然后通过预装的两台拉合千斤顶，把两部分管段拉合到一起，使尖肋型胶垫变形形成初步密封。

然后再砸开之前沉降管段的密封墙，让隧道贯通，在海水巨大压力下，新沉降的管段就会和之前的管段牢牢咬合在一起，达到完全止水的目的。

而其他三种技术，建设时直接在海底岩石层中进行，本身就隔绝了大部分海水，再加上后续施工中会添加防水层，整个隧道的防水性能自然也就没问题了。

随着人类修建了越来越多的海底隧道，各项技术也越来越成熟，以前隧道主要用来跑汽车，现在也有可以跑高铁的海底隧道。再过几年，随着技术发展，也许可以修建玻璃的海底隧道，人们可以一边开车，一边欣赏海底的美丽风景，建在海底的水族馆，肯定会受到热烈欢迎，成为必须打卡的的网红景点吧！

作者：芒果很忙

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2、为什么海水不会干

其实海水也是要蒸发的，当太阳光射向海洋时，大量的海水就变成水蒸汽上升到空中。可蒸发的海水大部分又凝结成了雨珠落在海里，落在陆地上的蒸汽，也会流进溪河，归于大海，周而复始，海就永远不会干涸。

辽阔的海洋占地球表面近3/4的面积，海水是地球水的主体，占地球总水量的96.53％。如此众多的海水是从哪里来的？ 

早先人们认为，这些水是地球固有的。当地球从原始太阳星云中凝聚出来时，这些水便以结构水、结晶水等形式存在于矿物和岩石中。以后，随着地球的不断演化．轻重物质的分异，它们便逐渐从矿物和岩石中释放出来，成为海水的来源。例如，在火山活动中总是有大量水蒸气伴随岩浆喷溢出来，一些人认为，这些水汽便是从地球深部释放出来的“初生水”。 然而，科学家们经过对“初生水”的研究，发现它只不过是渗入地下，然后又重新循环到地表的地面水。况且，在地球近邻中，金星、水星、火星和月球都是贫水的，唯有地球拥有如此巨量的水。

这实在令人感到迷惑不解。 有些科学家认为。地球上的水，至少大部分的水，不是地球固有的，而是由撞入地球的慧星带来的。因为从人造卫星发回的数千张地球大气紫外辐射照片中发现，在圆盘状的地球图像上总有一些小斑点，每个小黑斑大约存在二三分钟，面积2000平方公里。

科学家们认为，这些斑点是一些由冰块组成的小慧星冲入地球大气层造成的，是这种陨冰因摩擦生热转化为水蒸汽的结果。从照片还可估算出，每分钟约20颗小慧星进入地球，若其平均直径为10米，则每分钟就有1000立方米水进入地球，一年可达0．5立方公里左右。自地球形成至今46亿年中，将有23亿立方公里的慧星水进入地球。这个数字显然大大超过现有的海水总量。因此，上述观点是否正确，还有待验证。 

另一些科学家相信水是地球固有的。虽然火山蒸汽与热泉水主要来自地面水循环，但不排除其中有少量“初生水”。如果过去的地球一直维持与现在火山活动时所释放出来的水汽总量相同的水汽释放量，那么几十亿年来累计总量将是现在地球大汽和海洋总体积的100倍。所以他们认为，其中99％是周而复始的循环水，但却有l％是来自地幔的“初生水”。而正是这部分水构成了海水的来源。

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