根据不完全统计,全球现有机场数量累计超过4万座以上,其中商业航班机场数量仅占10%。而在这4万多座机场之间,有一座机场的存在尤为特殊,它就位于日本大阪湾关西国际机场,同时也是全球第一座完全建在人工岛上的大型机场。

粗略估算,关西机场迄今的累计投资要接近300亿美元。如此巨大的投资并非完全投用在完工建造上,更多是花费在了后期维护。因为大阪湾海底的地质是黏土层,其中含有极厚的淤泥,因此关西机场自完工之初就一直在不断沉降,每年沉降速度大约维持在1米上下,甚至有专家预测该机场至多只能在维持50年

如此这座斥资百亿的机场,非但没有缓解小日本的交通压力,还带来了十分沉重的经济负担,日本政府更是深感悔不当初。

关西机场的建立

关西机场位于大阪湾泉州海域的一个人工海岛,1987年全面动工兴建,历经7年工期,于1994年正式投用,它即是全球首个完全填海造陆而成的机场,也是一座大型海上国际机场。

据悉,这座完全人工打造的海岛累计动用了1.8亿立方米的土方,在水深18米的大海里硬生生填出了5.11平方千米的机场用地,整个人工岛屿的面积5.4平方千米,相隔海岸大约5公里

由于日本地形多以山地、丘陵为主,所以广大百姓大都选择居住在沿海平原地区。伴随着日本上世纪六十年代人口密度的不断攀升,关西地区的航空需求开始逐年加大,而大阪当地的伊丹机场又缺乏扩建所需的土地资源,所以政府便规划着手建造第二座机场来缓释交通紧张。

1968日本政府在对阪和県境、泉南沖、岸和田沖、西宮沖、六甲沖等八处地方进行实际调查后,最终确定将泉南冲作为机场建设点。后来为了有效利用土地,决定通过填海造地法在距离泉南冲5千米的海上建造新的人工岛。1977年,日本政府开始在既定地点进行缜密调查与设计,关于关西国际机场的故事就此开始了。

关西机场的选址场地,水深高达18米。1977~1982年间,施工队在海上打了65个勘察钻孔,其中34个深度在150米,最深处更是下探到400米以下。根据这些钻孔,施工队划分了4条地质剖面线。再将每个钻孔沿着深度方向拓展,就能从上而下划为三大地层,分别是20米厚的冲积层,140米厚的洪积上层以及洪积下层。

在之后的计算中,工程团队得出的结果是人工岛会在50年后沉降大概6~10.5米。1987年1月,团队正式开始围海护岸段宇砂桩的施工,在正式大面积回填前,惴惴不安的团队还在人工岛东北部留了一块观察区,用于实时监测施工过程中产生的地基沉降。

1989年人工岛护岸完工,调查区经过两年监测,最终发现冲积层的沉降为5.5m,压缩量近30%,完全在预测数值之间。于是整个团队弹冠相庆,欢呼情况完全在预测掌控之内,但在接下来,事情的走向却朝着失控发展。

问题出在洪积层,按照团队预测,1994年之前洪积层的沉降理应在0.5米左右,但仅仅两年半时间内,洪积层的沉降已经超过了2米!眼看施工出现了大问题,大家开始面面相觑寻找根源经过全面排查,团队发现先前的规划存在深度不足、先期固结压力有待修正、排水条件计算失误等诸多问题。

在对各项错误进行一一调整后,施工团队便继续大刀阔斧的进行了下去。在整个五年工期内,团队推平了3座大山,挖出了近两亿立方米的土壤,80艘船只同时开工,甚至还修建了一座连接大阪市与人工岛的3千米长桥来便利通车,最终于1994年完成了关西机场的修建。有关数据显示,该工程从实施到完工,更是花费了10年左右的时间,总投资近250亿美元,折合人民币1300亿元左右。

关西机场海拔高度8米,一期工程建造了一条长3.5千米、宽61米的跑道,且因修建于海上,所以可以做到24小时全天候运行。二期工程则于1996年开始动工,规划的二号跑道长4千米,2007年开始投用。

关西机场还包括两座航站楼,一号航站楼总面积29万平方米,由意大利建筑师皮亚诺和日本建筑师冈部宪明亲自操刀,采用玻璃和金属构造的高科技派风格,被美国工程师协会赞誉为“新世纪的丰碑”,同时也是全球最大的单体建筑之一。二号航站楼则于2012年启用,专用于低成本航空公司使用。

关西机场的沉降难题

关西机场对外交通发达,旅客能通过JR电车、巴士、高速船等各类交通方式快速往返机场与各大城市之间。关西机场到市区只需要40分钟,到京都也只需要75分钟。车站内有外币兑换处与投币式置物柜,即便是首次自助的旅游新手也不必担心,各类指使看板都简单易懂,便于理解。

关西机场的投用的确缓解了当地交通紧张,2016年关西机场客运量高达252.3万人次,在日本仅次于羽田和成田机场。乘客每次降落在海岛机场也将是一次新奇的体验,宛如降落在水面一般。但对于日本政府来说,这注定是一座瑜不掩瑕的机场,因此关西机场的沉降难题几乎是一个死结。

从1994年投用到2001年,机场几乎每分每秒都在以出乎意料的速度快速下沉,短短7年间竟然下陷了11.5米,而建设时的海水深度也只有20米左右。日本施工团队千算万算,却依然无法解决大阪湾海底的黏土层沉降问题。

为了阻止人工岛下陷,日方从机场开放之初就不断花费巨资进行修补。先是花费161亿人民币在地下室修建了一面水泥墙防止海水渗入,又在机场底部深埋了906根柱子提升高度。这些柱子单个重达700吨,每根配备了4个千斤顶,每个千斤顶能承重300吨,且每处柱桩都安置有感应器。

当检测到某处区域发生沉降,工程师就通过电脑系统启动千斤顶在桩柱下方填充铁块,以让人工岛恢复至正常高度,而这样的调整几乎每两个月就要进行一次。

而除了岛屿沉降外,关西机场也要忧虑地震问题。日本本就是台风地震频发区,1995年的神户7.2级地震,震中距离机场不足30公里,所幸关西机场设计时考虑到了地震因素,航站楼的5千片玻璃均有弹性材料粘合,因此才在本次地震中逃过一劫丝毫未损。2018年的台风袭击,海水漫过海堤狂涌而入,瞬间淹没了跑道,深度高达1米,导致所有航班被迫取消,数万名旅客滞留机场。

地质情况的复杂性,人类永远无法完全掌握,时至今日关西机场依然在不断沉降,并且难以遏制。截止2000年,关西机场的后期维护工作已经导致累计亏损飙升至93亿人民币。

有专家预测,随着全球气候变暖的加剧,日本关西机场的奇迹至多只能再持续50周年。但如果选择放任机场被海水淹没,日本的航空事业又将遭受毁灭性打击,这对于日本政府而言,似乎是一个两难之策。

信息来源:

中时新闻网:关西机场正以惊人速度下沉 2056年后将被海水淹没

经济视界:不是因为地震,日本200亿美元的关西国际机场,正在开始沉入大海

界面新闻:空客、关西机场、川崎重工宣布就建立氢基础设施合作

点赞(0)
发表
评论
返回
顶部