新聞 > 科教 > 正文

在海底炸隧道是什麼體驗?探訪世界最深海底隧

在挪威北海海面以下300米的潮濕洞穴里,瀰漫著一股我說不上來的氣味。

我所站立之處的頭頂,幾百萬噸海水正在往下壓,每平方英寸的力超過500磅——大概相當於一頭小犀牛站在一張郵票上。唯一阻止我被壓扁、淹死、消失的,就是了不起的工程技術。我的護目鏡已經起霧了。

幾百米外,有人正準備炸掉一面巨大的岩壁。好在當天早些時候我接受了完整的安全培訓,頭上戴著專用安全帽。「別擔心——如果你回不來,我們會把你的東西寄回辦公室的。」地質學家安妮-梅蕾特·吉爾耶(Anne-Merete Gilje)面無表情地對我說。啊,挪威式幽默。

我之所以出現在挪威標誌性的峽灣底下這個奇怪的地方,是為了參觀即將成為世界最長、最深海底公路隧道的 Rogfast(全稱「羅加蘭固定連接」)。我想搞清楚一條26.7公里長、最深處在海面以下390米的高速公路是怎麼造出來的,我想親眼確認一下,這個時代的人類依舊在雄心勃勃地開展巨型工程。

挪威人已經擁有世界最長的海底隧道——14.4公里的呂菲爾克隧道,但 Rogfast會讓它相形見絀。他們的專業能力引來了日本、西班牙、摩洛哥甚至美國好幾個州的關注,這些地方的代表原定5月來工地參觀,就在我去之後幾周。他們也想知道挪威人是怎麼做到的。

答案卻很簡單:大量炸藥。

整個工程就像是對物理和地質的一場倔強抗爭。「每一次爆破都很刺激,」瑞士公司 Implenia(項目的參建方之一)的隧道工長尼克拉斯·布魯斯赫德(Niclas Brusehed)對我說,「每一次爆破都創造出一個新世界。」隧道爆破本身已經極為困難,這支團隊還要面臨龐雜的後勤挑戰:巨型通風豎井、極端水壓、地下環形交叉路口,以及複雜的挪威地質條件——水,到處都是水。

「這是海底最長的連續爆破,」Implenia的助理項目經理約翰·奧拉夫·奧斯特胡斯(John OlafØsterhus)說,「從來沒人做過。我們沒有一本書可以翻開來看該怎麼幹。」

好了,讓我從安全服里掏出手機——可不能忘了記錄這些。

01像在另一個星球

走到隧道與海床相遇的掌子面,感覺像到了月球。一堵巨大的石壁立在一條又長又暗又濕又寬的通道盡頭,通道里勉強掛著幾盞電燈。巨型車輛拉著成噸的碎石隆隆駛過,我們趕緊靠邊讓路。

工人們上12小時的班,早6點到晚6點,在地球深處一個自然光完全照不到的地方。上12天班,休16天。午飯就在這個潮濕的洞穴里吃,周圍是貼滿安全告示的組合屋。「這算是一種生活方式吧,」布魯斯赫德笑著說,「你得有點瘋才會一直在地下工作。」

這些「瘋」工程師們在用挪威人的方式挖隧道。其他地方常用潛盾機,挪威更喜歡用「鑽爆法」,這種方法在岩石類型多變的長距離複雜工程中更靈活。每次爆破大約推進五到六米。

為了加快進度,Rogfast從兩頭同時往裡挖。建築公司 Skanska從北端的韋斯特雷博克恩島向南推進;Implenia聯合一家叫 Stangeland的公司從南端的蘭達貝格向北推進——我就在南端。兩個團隊每天做多次雷射掃描,持續測量方向、確保隧道精確地在它該在的位置上。兩頭預計在2029年某個時候碰頭,偏差不超過幾厘米。

過去幾十年挪威修建了超過一千公里的隧道。相比之下,馬斯克的 Boring Company迄今最拿得出手的成績——拉斯維加斯一條僅2.7公里長、3.6米寬的隧道——就顯得挺寒磣了。挪威壯觀的地理環境讓這類工程成為必需:挪威人以擁有僅次於加拿大的世界第二長海岸線為傲,但沿著西海岸南北往來需要在島嶼之間坐好幾趟渡輪,天氣不好的時候還會慢得多。

Rogfast預計2033年建成通車,屆時將取消兩條渡輪航線,把西南部城市斯塔萬格到卑爾根之間五小時的車程縮短40分鐘。四車道的公路將從博克納峽灣和克維特索伊峽灣的海底深處穿過,在某一段,司機頭頂和北海海底之間只隔著區區50米的岩石。隧道里還有兩個海底環形交叉路口,位於海平面以下220米。

但首先要對付的是永無止境地往外冒的水。

02永不停歇的戰鬥

海底隧道工程的核心是一場永遠打不贏的與大海的拉鋸戰。頭頂海水的重量和碾壓般的水壓意味著水總會找到進來的路。「最大的風險就是水量和水壓,」Implenia/Stangeland項目負責人奧勒·馬格內·倫寧(Ole Magne Rønning)說。

所以在爆破之前,工程師們得先檢查有沒有漏水。他們在前方的岩壁上鑽出一排窄孔,深度25到30米,看有多少水滲出來,倫寧說哪怕一個小探孔也可能在幾秒鐘內噴出一股急流。將來車輛在隧道里通行的時候,水仍然會從岩壁上滲出來;它會被引入分布在隧道各處的小型蓄水池,然後泵出去。

完全堵住水是不可能的,所以策略是儘量把水推走。如果掌子面前方的滲漏超過了一定限度——大約每孔每分鐘四升——就進入下一步「注漿」:往岩壁上方和周圍呈扇形鑽出的新孔里泵入一種類似水泥漿的混合物。最好是解決前方的漏水,「堵後面的漏要難得多。」倫寧說。

在海底深處的某個地方,我遇到了項目的注漿專家塔拉爾德·約翰·諾梅蘭(Tarald Johan Nomeland)。他塊頭很大,留著大鬍子,大概是我見過的最像挪威人的挪威人。他站在那裡比我高出一大截,用熊掌一樣的大手跟我握手。注漿是諾梅蘭的家族手藝,他爸也幹這個。他熱愛這份工作。「一個問題不一定只有一個解法,」他說,眼睛裡閃著興奮的光,描述著跟水無休止的戰鬥,「可能有很多種解法。」

需要注漿的量決定了工程能推進多快。比如在 Skanska那一端,有些周掌子面能推進30米,有些周只能推10米。

岩石本身也沒讓事情變簡單。挪威周邊的海床是冰河時期被冰川塑造的,冰川退縮時拖走了較軟的岩石,雕刻出了挪威聞名世界的峽灣。但這個遺產讓海底挖隧道變得特別棘手——留下來的大多是又硬又難炸的東西。

而且岩石類型不止一種。「有大片區域我們不知道下面是什麼,」地質學家吉爾耶說。她是挪威公共道路管理局的項目經理,該局負責整個項目。施工開始之前,船隻沿計劃路線從海底取了岩芯樣本,從海面進行的地震勘探——跟該地區尋找石油用的技術類似——幫助填補了信息空白。

每種岩石都有各自的挑戰,所以工程師們「對不同的問題有不同的技術方案,」吉爾耶解釋說。比如他們發現南段有一大片千枚岩,千枚岩被認為是「好打交道」的岩石,由頁岩、粉砂和泥巴經年累月壓實而成,結構緊密,裂縫少,滲水不多。但正因為緊密,每次爆破需要更多炸藥。它還含有大量石英,爆破時釋放到空氣中會有毒性,所以工人佩戴監測器測量接觸量,掌子面前噴出的水幕幫助阻止過多粉塵飄入隧道。

最北段主要是堅硬的花崗岩和一種類似的岩石叫片麻岩。兩者都很硬,但有裂縫,海水會從中滲透。

岩石類型在很短的距離內就可能變化。所以施工過程中大約每80米,工程師就會往掌子面發射聲波來「透視」它的內部結構,評估其穩定性。岩石按1到5級打分,5級最差、最不穩定。「到了5級,基本就跟土差不多了,不是岩石了。」倫寧說。

這個評估決定了每一段需要什麼樣的支護結構——最堅固的岩石用從掌子面上方呈傘形展開的鋼筋,最脆弱的用鋼筋混凝土拱架支撐。為了密封一切,團隊在所有壁面上噴塗一種叫「噴射混凝土」的東西,其實就是液態混凝土混合了加強鋼纖維。之後再加裝塑料防水膜和混凝土面板。

「這將是一條非常安全的隧道,」吉爾耶說,「它能用一百年。」

(示意圖)

03奇怪的危險

我也許算不上勇敢,但至少不暈船。回到地面後我登上一艘小渡輪,搖搖晃晃地從大陸開往克維特索伊——一個由365個獨立島嶼和礁石組成的人口稀少的市鎮。

接下來幾年,克維特索伊最大的島上會出現一個半永久性的施工營地,住滿承包商和工程師。他們正在乾的大概是 Rogfast項目中最複雜的部分:兩根巨型通風豎井。這兩根豎井大致位於隧道的中段,負責給整個隧道網絡送入新鮮空氣、排出污濁空氣。

這也是公路隧道比鐵路隧道複雜得多的原因之一。汽車會排出廢氣,必須通風排走。施工階段新鮮空氣通過懸掛在天花板上的巨型塑料管道送入,但隧道建成後空氣將通過兩根直徑九米的豎井從克維特索伊地面直通下來:一根進氣,一根排氣。

建造豎井的過程很瘋狂。首先從地面往下鑽一個窄孔,一直鑽到地下210米的隧道。然後一台垂直鑽機從底部被拉上來,一邊上升一邊把孔徑擴大到2.4米。

接著在島的地面上引爆炸藥,從上往下把岩石轟開,擴大豎井的口徑。一台大型挖掘機把炸出來的碎石推進下方尚未爆破的窄段,岩石像襪子順著洗衣溜槽一樣滾向底部的隧道,卡車再把碎石拉走。這個過程分階段進行,每一輪把通道再挖深一截。全部完工後在豎井壁上安裝鋼筋加固。

在下面,我站在一根通風豎井的導向鑽孔正下方。頭頂的洞穴高聳——一座奇異而美麗的大教堂,嶙峋的岩壁在燈光中投下陰影。

除了有毒空氣,這種史詩級工程還會帶來一些出人意料的危險。比如 Rogfast建成後開車穿過大約需要30分鐘。聽著不長,但設計者擔心單調的環境可能把一些司機催睡。

他們在呂菲爾克隧道上就碰到了這個問題——作為目前世界最長的海底公路隧道,它一直是 Rogfast這個「大弟弟」的試驗場。呂菲爾克在隧道中段開闢了一個大廳來打破單調,用彩色燈光照亮,顏色每天變。Rogfast建成後也會邀請藝術家做類似的事,用燈光、色彩和造型讓司機保持清醒。

還有環境風險。爆破產生的那些碎石怎麼辦?工程師估計總量約850萬立方米,夠填滿2500多個奧運標準泳池。目前的辦法是運回地面,用來造新陸地。項目用了一艘巨型駁船,能從中間裂開、一次性傾倒350噸碎石。

但往水裡加碎石顆粒可能讓魚呼吸困難,Implenia的環境負責人伊莉莎白·奧斯特達爾·保倫(Elizabeth Austdal Paulen)說。她也是我在那趟顛簸的渡輪上的同伴——那條渡輪航線很快就要被淘汰了。她的團隊實時監測水中顆粒物含量:如果數值過高就暫停傾倒,等新碎石沉到海底再繼續。目標是保護當地經濟支柱之一的龍蝦捕撈業,以及保護鱈魚的繁殖期——我去的時候正趕上這個問題。

最後當然還有幹這些爆破、挖掘和搬運工作的人自身面臨的各種危險。或者說,那些內心九歲小孩正在越來越興奮地期待接下來會發生什麼的訪客,面臨的危險。

04該炸了

在被允許進入地下之前,我必須參加一場簡短的安全培訓。我了解到在那麼深的地方有很多危險。比如火災可能爆發,鹽水對電子設備的腐蝕會加劇火災風險。就在我去的前一周,隧道網絡深處有一輛車著了火。「你必須時刻保持警覺,」Skanska的項目負責人安妮·布里特·莫恩(Anne Brit Moen)說,「那是非常非常惡劣的環境。」

培訓結束後我拿到了一套螢光工作服、安全帽(內置耳罩)、手套、護目鏡和加固靴子。有人教我怎麼使用車裡備著的氧氣面罩,還給了我一個揣在口袋裡的設備,它能在控制室的屏幕上實時顯示我的精確位置。這個設備同時也是個人警報系統:如果它振動並亮藍燈,說明馬上要爆破了,我必須找到安全位置;如果它振動並亮紅燈,嗯,那就是壞消息了,該撤離。

但萬一我撤不了——在太深的地下。那就有第二個選項,不太好玩的那種。有人教我怎麼進入救生艙。這些金屬箱子大小跟一輛大號麵包車差不多,能擠進去大約16個人,裡面有巧克力、水、無線電設備、除顫器和夠用24小時的氧氣。開車穿過隧道的時候我看到它們散布在各處。最壞的情況下,我應該跑到最近的一個,鑽進去,坐下來,等待救援。

「如果你第一個到救生艙,按住綠色按鈕15秒釋放氣壓,」Implenia項目經理凱蒂爾·米克勒博斯特(Ketil Myklebost)說,「然後關上艙門,坐下來,保持冷靜。」

在我到達之前的幾個小時裡,一台巨大的「鑿岩台車」在掌子面上鑽出了多達180個深孔。孔的數量、角度、深度和間距用軟體提前計算好,但在現場還要微調——這次鑽了將近六米深。我爬上台車,在屏幕上看鑽孔分布圖,再對照面前那面12米多高、12米多寬的巨大岩壁。

孔里已經灌滿了爆炸漿料。(有人開玩笑說如果沾到衣服上我在機場會被當成恐怖分子)我看著工人們站在一種升降平台上,給每個孔裝上雷管,確保所有雷管都用導線連在一起,準備好遠程引爆。

這時我口袋裡的個人設備開始振動。掏出來一看,它在閃爍著藍燈——這代表著爆破要開始了。

我需要退多遠?「這個方向500到600米都是危險區,但如果你在拐彎後面可以近一些。」挪威公共道路管理局項目經理斯韋寧·布魯德(Sveinung Brude)說。

我站在負責引爆的工人旁邊,引爆器看起來像一個帶天線的小公事包,他輕輕按下了按鈕。

衝擊波比聲音先到,我的胸腔在震動。頭幾毫秒是一記猛烈的悶擊,瞬間把感官打懵了,緊接著是一陣翻滾的、揉皺了一樣的悶雷。

幾乎同一時間,風從洞穴里涌過來,碎石撞擊壁面噼里啪啦地響。我努力不表現出驚慌。(剛才那動靜本來就該這麼響的吧?)聲音漸漸安靜下來,只剩碎石在瓦礫中彈跳的叮叮噹噹。

粉塵升騰起來,空氣中瀰漫著一種奇怪的味道。隔著耳罩,聽起來像世界末日。

爆破本身是一曲精心編排的交響樂:從中心開始依次引爆。在視頻畫面里你勉強能分辨出各發炸藥接連起爆的密集節奏。(在現場感受就更像是所有東西同時炸開、鋪天蓋地。)

這代表著 Rogfast又往前推進了幾米。

責任編輯: zhongkang  來源:MIT科技評論 轉載請註明作者、出處並保持完整。

本文網址:https://tw.aboluowang.com/2026/0625/2399838.html