由中国科协立项支持、中国公路学会主办的小型高端品牌交流活动——面向深水跨海通道的悬浮隧道关键科学问题与工程化路径研讨会10月11日在中国科技会堂举办,20余位来自高校、科研院所及产业界的一线专家围绕相关议题开展交流研讨。本次活动聚焦深水跨海通道建设的重大需求,推动悬浮隧道科学问题研究,探讨工程化实施路径。招商交科公路隧道国家工程研究中心副主任李科担任执行主席,杨孟高级工程师担任学术秘书。

研讨会设三个主旨报告。上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院院长付世晓重点阐述了空间非均匀波浪作用下的水弹性分析、超高雷诺数涡激振动、全域造波与全尺度试验、极端及突发工况下的失效模式仿真等关键技术,介绍了自主开发的成套工业分析软件和试验装置体系。同时以琼州海峡为例,展示了从选址、线路、管体、接头、系泊、锚固基础到岸接结构的悬浮隧道整套设计方案,为深大海峡悬浮隧道的自主设计、安全评估和未来应用提供核心理论和技术支撑。浙江大学项贻强教授作“悬浮隧道结构设计关键技术与系统集成瓶颈”报告,梳理了结构可能承受的作用与灾害,提出悬浮隧道建设面临的挑战,以及覆盖设计建造全过程的全寿命周期理论框架,涉及海洋环境、性能设计、分析理论、施工技术、安全风险控制、深水施工装备、运营监测管理、技术规范及指南等方面。李科指出全球尚无悬浮隧道建成先例,总体处于基础研究向工程化过渡阶段,工程化的核心是贯通“耦合响应—失效传播—可验证性—标准—验证—示范”证据链,将不确定性逐级消减至可决策程度。他还介绍了自主研发的试验装置群和首个可通行的悬浮隧道工程模型,并建议近期统一数据与计算基准、中期开展湖泊试点、远期面向深远海峡拓展,分阶段推动悬浮隧道从基础研究走向工程示范。

自由交流环节,专家们围绕悬浮隧道的水动力响应、锚固体系、抗震材料与工程化路径等话题,结合研究基础和工程实践发表了观点和见解。其中,天津大学青岛海洋技术研究院院长徐万海认为应开展标准化试验,形成可供查询的水动力系数参数库。交通运输部天津水运工程科学研究院总工阳志文提出,锚索索力由浮重比、刚度和间距共同决定,宜拉大间距、降低刚度,使结构自振频率远离波浪频率。中国地震局地球物理研究所助理研究员李昊指出,远场大震的长周期成分可能与隧道发生共振,水动力附加质量和参振土体使体系周期变长,或落入场地反应谱最高平台段,因此应主动避让。大家还探讨了莫里森方程适用边界与水动力系数选取、管体淹没水深合理取值、先统一标准还是先建小型示范等非共识问题。
经过深入研讨,与会专家形成以下共识。一是坚持工程牵引、由简到繁,先在静水域或湖泊开展先导试点,再分场景向海洋推进。二是坚持结构为本、体系优先,推动锚索、接头和密封结构实现可检查、可更换。三是坚持分级验证、两步设计,初步设计采用简化整体方法,详细设计采用精细分析与试验,并按缩尺、足尺、集成、真实水域逐级验证。四是针对现有单一规范难以完整覆盖的特点,应在选定主体参考规范的基础上,围绕锚固体系、接头大变形等特殊要求补充专门条款。五是坚持协同创新、跨界融合,发挥企业主体作用,推动产学研用一体攻关和多学科交叉,利用人工智能、数字孪生提升预测、监测与运维水平。
