建設背景
在英、法兩國(英國多佛港與法國加來港)之間,穿過海峽建立固定通道的想法,可以追溯到19世紀初的拿破崙一世時代。今天歐洲隧道竣工,儘管在工程技術上取得了重大的成功,然而200年來對是否建造英吉利海峽隧道的決策始終不是取決於科技方面,而是取決於圍繞這個計畫的政治環境。長期以來英國方面反對建設海峽隧道的主要原因是考慮到軍事上的風險,他們希望利用海峽作為抵禦來自歐洲大陸軍事入侵的天然屏障。
隨著國際局勢的變化,上述顧慮逐漸消退。後來,英國加入了歐洲共同體,預期會有一個統一的歐洲市場,因而在英國和歐洲大陸之間建立更為方便、快捷的通道成了顯而易見的需求。在1972-1992年的20年間,跨越英吉利海峽的客、貨運交通量實際上增長了一倍。1992年英國與歐洲大陸的貿易占全部對外貿易的60%。
20世紀70年代以來,建設英吉利海峽隧道的決策主要受到歐洲一體化進程的影響。1987年12月隧道工程得以破土動工,是由於當時英、法兩國政府對歐洲一體化都持比較積極的態度。英國首相、保守黨領袖柴契爾夫人,支持把1975年曾被工黨政府下令停止的隧道工程重新提上議事日程。法國總統密特朗則把這項工程視為國家強大的象徵。這次歐洲隧道得以竣工建成,兩國首腦的推動,排除各種障礙,起了至關重要的作用。也就在歐洲隧道舉行正式通車儀式的前一年(1993年秋),包括英、法在內的歐共體十二國簽訂了馬斯切克條約,並將歐共體改名為歐洲聯盟(EuropeanUnion)。
從歐盟有關國家政府的觀點來看,還有兩個因素與隧道建設有關:一是運輸政策,即通過建設高速鐵路網,以利於節約能源和保護環境。這將大大擴展海峽隧道的影響範圍和增加它的長期效益。二是地區政策,英、法兩國希望通過隧道帶動海峽兩岸地區的繁榮。隧道連線地區(TransmanchRegion)已成為一個專門名稱,包括英國的Kent和法國的Nord-PasdeCalais地區;後來把比利時的一些地區也包括進來,稱作歐洲專區(Euroregion)。通過地區性的合作,一個稱作TDP(TransfrontierDevelopmentProgram)的金融發展計畫已經起動。這些從政治角度看顯然有重大意義,對歐盟的發展,歐洲單一市場的形成和國際經濟、文化合作交流,都會有重大促進。但還不大可能對經濟產生直接的重大影響。
實際上近20年來歐洲隧道項目的演變既是歐洲一體化進程的產物,又是它的一個推動力,兩者相輔相成,幾乎是平行發展的。如果有朝一日我們考慮台灣隧道問題時,則也必然要與祖國和和平統一的大業緊密聯繫再一起。
建造過程
在英、法兩國之間穿過海峽建立固定通道的想法,可以追溯到19世紀初的拿破崙一世時代。長期以來英國方面反對建設海峽隧道的主要原因是考慮到軍事上的風險,他們希望利用海峽作為抵禦來自歐洲大陸軍事入侵的天然屏障。隨著國際局勢的變化上述顧慮逐漸消退。後來英國加入了歐洲共同體,預期會有一個統一的歐洲市場,因而在英國和歐洲大陸之間建立更為方便、快捷的通道成了顯而易見的需求。
1757年至1867年,英法兩國工程師和地質學家多次提出了建設英吉利海峽隧道的意見和設計方案,但由於多種原因沒有實現。
1875年法國在靠近加米和英國多維爾城市海濱海底進行鑽探工作。於1878年建立了兩個豎井,進行直徑為2135mm小隧道開挖工作。英國因為缺少資金於1881年開始工作,開挖兩個直徑為2139mm的巷道,長度分別為732和1975m。但是1882年因政策和戰爭原因工程被迫停工。
1963年,法國一英國委員會選擇在海峽下面修兩線通道。兩線之間設第三線為輔助線路,隧道全長52km。這個方案為今後隧道的原型。在1964年,英法兩國政府簽署了建設隧道公告。於1974年隧道工程正式開工。
1986年2月英法兩國外交部簽署了建造英吉利海峽隧道條約。1987年7月兩國政府批准了這個條約。正式開始施工。
1994年5月6日,是英國與法國乃至歐洲大陸關係史上一個十分重要的日子。1.1萬名工程技術人員用近七年之久的辛勤勞動,終於把自拿破崙·波拿巴以來將近二百年的夢想變成了現實。滔滔滄海變通途,一條海底隧道把孤懸在大西洋中的英倫三島與歐洲大陸緊密地連線起來,為歐洲交通史寫下了重要的一筆。
歐洲隧道是指橫貫英法之間多佛海峽的海底鐵路隧道,又稱海峽隧道。它西起英國的福克斯通,東到法國的加來,全長50公里,水下長度38公里,為世界最長的海底隧道。
這項工程由三條隧道和兩個終點站組成。三條隧道由北向南平行排列,南北兩隧道相距30米,是單線單向的鐵路隧道,隧道直徑為7.6米;中間隧道為輔助隧道,用於上述兩隧道的維修和救援工作,直徑為4.8米。在輔助隧道的1/3和2/3處,分別為兩運營隧道修建了橫向聯接隧道。當鐵路出現故障時,可把在一側隧道內運行的列車轉入另一隧道繼續運行,而不中斷整個隧道的運營業務。在輔助隧道線上,每隔375米,都有通道與兩主隧道相連,以便維修人員工作和在緊急情況下疏散人員。
地質鑽探工作從1958年做到1987年,重要的鑽孔達94個。淺層勘探在海底以下150m之內,考慮隧道布置的範圍;深層勘探在海底以下800m之內,主要為評價地震風險提供數據。海底鑽探曾採用大型北海石油鑽機,每個鑽孔平均費用約為50萬英鎊。勘探發現海底有一層泥灰質白堊岩(ChalkMarl),厚度約30m,飽和容重約23KN/m3,抗壓強度6~9MPa,變形模量800~1600MPa,蠕變係數φ=1.5,滲透係數(1~2)×10-7m/s。該岩層抗滲性好,硬度不大,裂隙也較少,易於掘進,隧道線路就布置在它的下部,距海底25~40m。由於岩層的起伏,而隧道要求一定的運行坡度,所以隧道軸線在平面和立面上均呈平坦的W形。工程專家們認為,充分的地質資料和正確的判斷,使歐洲隧道找到了理想的岩層。
隧道啟用後,把倫敦至巴黎的陸上旅行時間縮短了一半,3小時即可到達。從倫敦飛到巴黎,航程一般需要3小時左右。而事先還要訂票,經隧道乘火車,時間一樣,卻省去不少麻煩。據英國鐵路當局估算,每年通過隧道的旅客人數可達1800萬人,貨運可達800萬噸。
歐洲隧道於1987年12月1日正式開工,造價150億美元,原計畫1993年通車,後延遲一年。修建資金主要來源於國際銀行貸款和出售股票,由英法財團承建。歐洲隧道使用的客貨列車,均由2台機車牽引,每台機車功率為7600馬力,平均最高時速為140公里。
在1994年5月6日歐洲隧道的通車典禮上,當時的法國總統密特朗和英國女王伊莉莎白二世在隧道兩端——法國的加來和英國的福克斯通共同主持了盛大的通車剪彩儀式。兩國元首在剪彩典禮上發表了講話。密特朗說,兩個多世紀的理想實現了,他本人和法國人民都為這一工程的實現而感到高興。這一工程將促進歐洲統一建設,英法兩國之間所做的事不會使歐洲其他地方感到無動於衷。伊莉莎白二世女王說,這是第一次英法兩國元首不是乘船,也不是乘飛機來會面的。她希望海底隧道能增加兩國人民間的相互吸引力,希望兩國繼續進行共同的事業。
隧道的開通填補了歐洲鐵路網中短缺的一環,大大方便了歐洲各大城市之間的來往。英、法、比利時三國鐵路部門聯營的“歐洲之星”(Eurostar)列車車速達300km/h;平均旅行時間,在倫敦與巴黎之間為3個小時,在倫敦和布魯塞爾之間為3小時10分。如果把從市區到機場的時間算在內,乘飛機還不如乘‘歐洲之星’快。歐洲隧道還專門設計了一種運送公路車輛的區間列車,稱“樂謝拖”(LeShuttle)。各種大小汽車都可以全天候地通過英吉利海峽,從而使歐洲公路網也連成了一體。人們稱譽這項工程為“一夢200年海峽變通途”。
項目特點
先進技術
西方傳媒和學術著作都稱歐洲隧道為人類工程史上的一個偉業。這不僅因為它總長踞世界之冠,為它投入了巨額資金,而且工程量宏大,從歐洲隧道中挖出的土石方計750多萬立方米,相當3座埃及大金字塔的體積;隧道襯砌中用的鋼材,僅法國一邊就相當於3座艾菲爾鐵塔,更重要的是它成功地解決了許多工程技術上的難題。它在技術上的方針是要求可靠、先進。可靠與先進之間不總是統一的,所以它幾乎排除了為隧道工程進行專門的創新設計的可能性,而是採取經過試驗的成熟技術,在各個部分精心選取歐美不同國家的標準設計,以確保其高質量和可靠性。將成熟的先進技術在複雜的工程中成功地加以綜合套用,本身就是一種創造,這樣做大大減小了工程風險。這種技術方針和觀念,在中國對高、新技術的呼聲十分高漲和普遍的情況下是有借鑑意義的。如何在權衡技術的先進性與可靠性以及資金、時間的限制之間,找到一個合適的度,是各種項目決策中值得認真研究的。
安全設計
海底隧道的規劃設計把施工和運行安全放在極重要的地位。之所以不採用一條大跨度雙線鐵路共用隧洞,是為了減小海底施工的風險和提高運行、維護的可靠性。在兩條單線鐵路洞之間是後勤服務洞,每間距375m設定直徑為3.3m的橫向通道與兩個主洞連線,連線處有防火撤離門。後勤服務洞的主要功能是在隧道全長範圍內提供正常維護和緊急撤離的通道。在接到命令後,它可在90分鐘內將全部人員從隧道和列車中撤到地面。它還是向主洞提供新鮮空氣的通道,並保持其氣壓始終高於主洞,使主洞中的煙氣在任何情況下都不能侵入後勤服務洞。後勤服務洞在施工期是領先掘進的,這為主洞的掘進提供了詳盡的地質資料,對保證安全施工有重要意義。此外,隧道的運輸、供電、照明、供水、冷卻、排水、通風、通訊、防火等系統都充分考慮了緊急備用的要求。
技術問題
列車在很長的隧洞中高速行駛時會產生壓差和空氣動力阻抗。特別是歐洲隧道列車的阻塞比(列車與隧道斷面之比)很高,如果沒有卸壓管,列車的驅動力需要增加很多。為此隧道沿線每250m設一個2m直徑的卸壓管,從後勤服務洞的頂上跨過,把兩個鐵路主洞連線起來。在設計階段對卸壓管的作用做了許多模型研究,使其有較好的空氣動力效應,並避免在管中產生氣流衝擊。
鐵路隧道和列車要承受車輛震動的長期反覆荷載。為此鐵道路軌採用了一種稱作“松那飛”(Sonneville)的系統。一系列連續焊接的鐵軌下面設彈性減振裝置,使車輛在軌道上行駛非常平穩。該系統的部件要經過多種性能測試,包括經歷1000萬次荷載周期的疲勞試驗,以確保系統的可靠性。
該隧道還採用一種由鐵路控制中心操縱的“司機台信號系統”(KabSignal)。這種信號不是在機車外面或軌道旁邊,而是顯示在司機台的螢幕上。一旦司機對信號沒有作出反應,自動列車保護裝置就會使列車減速,直到停止,保證列車安全行駛。
長隧洞掘進時的通風往往是施工中的一個難題。歐洲隧道對空氣循環的途徑和風機的布置都作了詳細的規劃和研究。不僅設定通風管,而且也利用隧洞本身作為通風通道,使開挖面的風量達到13.5m3/s,符合社會保障與安全組織和地下工程協會規定的通風標準。
重視環境
在建造英吉利海峽鐵路隧道的決策中有一個舉足輕重的影響因素,就是歐洲委員會制訂了一個長期的運輸戰略,即發展電氣化鐵路網以減小汽車對環境的污染。歐洲鐵路委員會還提出了2000年歐洲高速鐵路系統的建議,在這個計畫中歐洲隧道的一端連線英國的各大城市,另一端連線包括法國、比利時、瑞士、荷蘭、西班牙、義大利等國在內的大陸鐵路網。這樣歐洲隧道的影響和效應就大大超出了英吉利海峽兩岸地區的範圍。
儘管人們對歐洲高速鐵路系統的計畫能否在2000年實現還存有疑慮,不過這至少說明歐洲的老牌工業化國家在大型基礎設施的規劃和決策中,已把汽車對環境的污染問題放到了一個十分重要的地位。對於剛剛起步準備大力發展汽車工業的中國,在研究決策汽車工業和建設鐵路網的優先次序和投資比例時,也應把環境影響作為一個重要因素考慮進去。
歐洲隧道在建設過程中,終端車站施工儘量避免因開挖附近的土地而影響當地環境。鐵路經過村莊的地段都做了遮檔視線和隔音的屏障,以保護居民生活。車站以及周圍進行了綠化,種上草皮。施工期間有專人對環境進行監測,並由公共關係部門和環保部門共同處理環境問題的投訴,如道路泥濘、塵土、噪音等。車站的建築高度都不超過四層,創造與環境協調的建築風格。英國國家環境研究院甚至還在施工之前對車站附近蝴蝶的數量進行了統計調查,結果證明施工沒有對其數量產生影響。
私人資本
建造英吉利海峽通道,財務問題成了實施的關鍵。1981年9月11日英國首相柴契爾和法國總統密特朗在倫敦舉行首腦會讀後宣布,這個通道必須由私人部門來出資建設和經營。1985年3月2日法、英兩國政府發出對海峽通道工程出資、建設和經營的招標邀請。此後收到過四種不同方案的投標。1986年1月兩國政府宣布選中CTG-FM(ChannelTunnelGroup-FranceMancheS.A.)提出的雙洞鐵路隧道方案。CTG-FM是一個由兩國建築公司、金融機構、運輸企業、工程公司和其它專業機構聯合的商業集團。它在1985年已分為兩個組成部分,一個是TML(TransmancheLink)聯營體,負責施工、安裝、測試和移交運行,作為總承包商;另一個是歐洲隧道公司(Eurotunnel),負責運行和經營,作為業主。
1986年3月英、法政府與歐洲隧道公司正式簽訂協定,授權該公司建設和經營歐洲隧道55年,後來延長到65年,從1987年算起。到期後,該隧道歸還兩國政府的聯合業主。協定還規定兩國政府將為歐洲隧道公司提供必要的基礎設施,並且該公司有權執行自己的商業政策,包括收費定價。
1994年5月6日,英、法兩國首腦參加了歐洲隧道正式開通儀式。柴契爾首相把它看作是私人部門有能力建設這樣大規模工程的標誌,認為是政府樹立的一個樣板項目,來引導私人企業投資基礎設施建設;但人們對這一點是有異議的。某些著作中的基調觀點,是整體上肯定,也指出它存在的問題,認為這個工程比任何其它工程都明顯地表現了自由市場。投資於交通基礎設施項目的成功,主要是私人企業按市場方式運作和政府部門的行政管理難以協調。
對這個“樣板”項目持否定態度的也大有人在。由於這個工程的預算從1987年估計的48億英鎊,上升到建成時的106億英鎊;全面營運的時間從原來計畫的1993年初,推遲到1995年,使歐洲隧道公司的財務狀況極端困難,自然大大損害了這個“樣板”的形象。有專家估計隧道公司至少每年要虧損2億英鎊,資金流肯定會出現負值,公司將不得不尋求新的貸款,然而誰會願意再貸款呢。
據該公司的一位高層經理透露,1995年該公司的營業收入約3億英鎊。僅為預測值的60%。不過這位經理解釋說,這是因為1995年隧道還沒有正常運行,平均每月隧道的客運量僅100萬人次,預期今後每年有5%的增長。這位經理本人也是隧道公司的一個股東,他說他是在為兒孫們投資。
從政府角度看,利用私人資本建設歐洲隧道的嘗試是基本成功的。英國政府已計畫就連線歐洲隧道終端與倫敦之間的鐵路,與私人公司簽訂一個新的期限為999年的建造和經營特許契約。然而,從私人資本的角度如何評價,最終將取決於歐洲隧道公司能否在今後幾年內渡過它的財務危機。
合作協調
隧道公司高層管理人員認為,工程技術問題相對來說解決得比較順利,主要教訓來自組織機構、契約和財務方面。該項目涉及眾多的干係人(stakeholders)和當事人(parties),包括英、法兩國和當地政府的有關部門,歐、美、日本等220家貸款銀行,70多萬個股東,許多建築公司和供貨廠商,管理的複雜性給合作和協調帶來了困難。
契約是合作的基礎。掘進工程採用的目標費用契約(targetcostcontract)是比較合理的,因而掘進工程基本上按計畫完成。隧道列車的採購採用成本加酬金契約(costplusfeecontract),由於無激勵因素帶來較多延誤和超支。固定設備工程採用總價契約(lumpsumcontract)並不是一個好辦法。由於歐洲隧道是以設計、施工總包方式和快速推進(fast-track)方法建設的,在簽訂契約時還沒有詳細的設計,這就在契約執行過程中潛伏了分歧、爭議和索賠。因而,總價契約決不意味著固定價!
契約各方的對抗曾經引起歐洲隧道的多次危機。例如,1989年總承包商(TML)的費用增加,導致了1990年初業主(歐洲隧道公司)的資金告罄。於是銀行財團、業主和承包商各方產生了尖銳的矛盾,幾乎到了項目吹台的邊緣,經過艱難的談判,各方才接受了一個拆衷辦法,英、法兩國以政府機構名義參與貸款來代替政府的直接支持,從而暫時渡過了這次危機。
如果中國要想建造台灣海峽隧道,也必然會面臨海峽兩岸、國內、國際等多方面的複雜關係。認真研究,簽好協定,建立並保持良好的合作關係,將是至關重要的。
項目孵化
項目孵化是指從提出項目構想到論證、立項和組建主辦機構的過程。歐洲隧道經歷和面臨的危機,其原因可追溯到它的孵化期。
項目在論證階段曾聘請多方面的獨立諮詢的交通專家進行預測。普遍認為1992年之後的15-20年內跨海峽的交通需求可能會翻一番。1991年英、法、比利時之間的跨海峽旅客市場已達到3130萬人次(包括飛機、水路和火車輪渡)。預測2003年會達到5830萬人次,其中3930萬將通過隧道旅行。單實際情況表明當初對效益的預測偏于樂觀。
歐洲隧道在組織結構上有明顯缺陷。參加過隧道建設的人也認為,如果現在開始乾的話,不能讓發起人(指英法隧道集團CTG-FM)又作為建設方,允許自己的合作夥伴(指總承包商TML和牽頭銀行)與他們自己(指歐洲隧道公司)簽訂契約。隧道公司財務主說:“財務上最致命的教訓是必須有一個強硬的、獨立的業主,來對建設和貸款問題進行談判。”承包商TML是一個龐大的集團,一家總包,削弱了投標的競爭性,也是導致造價高昂的一個因素。
捕捉立項時機是項目孵化的核心內容。歐洲隧道立項再過去至少被放棄或中斷了26次,這次是不是最佳的時機呢?有人說:如果70年代隧道工程不中斷,造價不會象那樣高昂,財務上的困難會小得多。這種說法有待推敲。不過歐洲隧道幾起幾伏的演變至少說明重要項目的論證不能只進行一次;昨天不可行的,今天也許變成可行,錯過機遇,明天又可能成為不可行;這需要保持一個小組,進行長期的可行性預測和跟蹤,捕捉立項的最佳時機。
儘管歐洲隧道在孵化期帶來某些先天不足,項目業主又負債累累,但它的銀行財團負責人摩登仍宣稱,這個賭注的結果要看本世紀末歐洲隧道的所有權掌握在誰的手裡。他認為能夠在下世紀初度過平衡點(breakevenpoint),開始盈利。
對英吉利海峽隧道工程做全面評價還為時過早。不過回顧一下世界上以往一些大型土木工程的建造歷史,也許不無好處。蘇伊士和巴拿馬運河的實際費用都超過預算50倍以上。再近一點,連線日本本土和北部島嶼北海道的青函單洞鐵路隧道24年才建成,比原計畫整整超過了14年。相比之下歐洲隧道的命運就算不錯的了。無論如何這些偉大的工程都在地球上發揮著重大的作用。
工程評價
對英吉利海峽隧道工程做全面評價還為時過早。不過回顧一下世界上以往一些大型土木工程的建造歷史,也許不無好處。蘇伊士和巴拿馬運河的實際費用都超過預算50倍以上。再近一點,連線日本本土和北部島嶼北海道的青函單洞鐵路隧道24年才建成,比原計畫整整超過了14年。相比之下歐洲隧道的命運就算不錯的了。無論如何這些偉大的工程都在地球上發揮著重大的作用。
運營企業
歐洲隧道集團GroupeEurotunnelSA(GETSA)
歐洲隧道集團是經過原歐洲隧道公司(英國EurotunnelP.L.C./法國EurotunnelS.A.)通過公開換股計畫重新組建的企業,它代替歐洲隧道公司經營英法海底隧道。由於經營不善、債務繁重,歐洲隧道公司不得不實施破產保護計畫。2007年7月2日,歐洲隧道集團股票在倫敦和巴黎同步上市。
重大事故
火災事件
2008年9月11日,英吉利海峽海底隧道發生火災,在發生火災2天后,於9月13日開始恢復客運服務,但是仍未達到正常水平。
火災造成14人輕微中毒或受傷,隧道內的交通全部中斷,這種情況將一直持續到次日早間,大量旅客滯留在法國和英國的車站。此外,兩輛“歐洲之星”列車在火災發生後返回了起點站,其他列車也被取消。2008年9月13日開始恢復客運服務後,客運列車只能在隧道中一條未受火災影響的軌道上運行,“歐洲之星”列車的班次也因此減少,運行的列車數量大約是正常時期的60%,而貨運服務9月13日凌晨已完全恢復。
火災發生在距隧道法國出口5公里的地方,一輛貨車因剎車系統過熱而著火,隨後波及了另外兩輛卡車。事故共造成6人輕微中毒,8人受輕傷。
英吉利海峽海底隧道曾分別在1996年和2006年發生過兩起火災,其中1996年的火災造成交通中斷1個月之久。
英吉利海峽海底隧道橫穿英吉利海峽最窄處,西起英國東南部港口城市多佛附近的福克斯通,東至法國北部港口城市加來,全長50.5公里,其中海底部分長37公里,1994年5月正式通車。整個隧道由兩條直徑為7.6米的火車隧道和一條直徑為4.8米的服務隧道組成。兩條火車隧道之間相距30米,服務隧道平臥其間。火車隧道與服務隧道間每隔375米有一橫向通道,用於隧道維修以及發生事故時緊急疏散乘客。
偷渡通道
2015年7月27日晚約有2000移民嘗試進入法國加來港歐洲隧道公司營運區,試圖穿越英法海底隧道前往英國。目前,有一名男子因非法穿越喪生。
歐洲隧道公司發言人表示,有人發現一些移民在27日午夜和28日凌晨6時間進入隧道營運區。為此,當地警察和近200名安保人員被緊急召集以阻止這種行為。在這次非法穿越中,有很多人受傷。公司發言人稱,“這是過去一個半月來最大規模的入侵行動。”目前,這起事件已經造成歐洲隧道公司服務嚴重延誤。英國方面的旅客已經耽擱約一個小時,而法國的旅客也耽擱了半小時。《獨立報》稱,當地時間周二清晨,一名年齡在25-30歲之間的蘇丹男性移民在試圖進入英法海底隧道時被一輛貨車撞死。警方稱,周一晚上和周二凌晨期間,移民50人一組越過安全圍欄。
事實上,歐洲隧道公司每天都面臨著處理試圖偷渡到英國的移民問題,有時候這種穿越會帶來致命傷害。為此,該公司要求英法政府提供補助。法國內政部長伯納德周二在倫敦與英國內政大臣特雷莎·梅就移民問題舉行會談。特雷莎·梅在會後宣布,英國決定提供額外700萬英鎊來加強在英法海底隧道鐵路終點站加來的安保。