震区公路评估报告提出恢复重建建议

   日前，在四川地震灾区公路恢复重建工作研讨会上，相关部门发布了《四川汶川地震灾区公路灾害技术调查与评估报告》（以下称《报告》）。《报告》显示，在这次地震中，四川灾区包括桥梁、隧道在内的公路设施受损范围广、规模大、程度高，但由地震直接造成破坏的比例很小，绝大部分破坏是由于次生灾害。 
次生灾害让路桥隧“很受伤” 
        据调查，汶川地震及其引发的山体滑坡、泥石流、堰塞湖等次生灾害，致使四川省交通基础设施损毁严重、损失巨大，其中，造成桥梁3433座共22.1万延米受损，隧道73座共6.9万延米受损。 
        由于灾情发生在高山峡谷地区，地震及其引发的山体滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害，对公路路面、路基、挡防工程、桥梁、涵洞和隧道的破坏巨大。边坡和路基开裂塌陷点多量大，许多路段的路基全无、涵洞全毁、桥梁断塌、隧道被埋。 
        专家经过调查认为，汶川地震之所以给公路、桥梁和隧道造成了如此巨大的损失，主要与大地构造，区域地质、地貌、地形、气象，地震等级和抗震设防等级有关。 
        根据国家地震局专家对建筑物受损情况分析，地震重灾区的实际地震烈度达到了9至11度。地震实际产生的烈度远高于设防标准烈度7度，是造成桥梁、隧道等公路设施损毁的主要原因之一。 
        专家认为，从总体上看，桥梁、隧道等公路设施在地震中的表现是好的，工程品质经住了考验，公路交通在抗震救灾中发挥了“生命线”的作用。 
桥址桥型很重要结构形式应选好 
        据了解，此次汶川地震中，桥梁主要是因两方面原因受损。一是由地基失效引起的破坏，二是桥梁结构强烈震动引起的破坏。根据上述情况，专家给出地震灾区桥梁恢复和重建的原则。 
        首先，在桥梁选址时，尽量避开活动断层及其临近地段，避开危及桥梁结构安全、有可能滑坡或崩塌地段，避开有可能液化的软弱土层地段。 
        其次，在高烈度地震区尽可能采用整体性和规则性好的桥梁结构，整体性好可防止结构构件及非结构构件在地震时被震散掉落。结构的布置要力求几何尺寸、质量和刚度均匀、对称、规则，避免突然变化。从几何线形上看，尽量选用直线桥梁。直线桥梁最简单，曲线梁桥的几何形状不规则，影响其地震反应。 
       专家指出，选择合理的连接形式，对桥梁抗震能力的提升也十分重要。对于高桥墩的桥梁或小跨桥梁（或曲线梁），建议采用上部结构与下部结构有选择性的刚性连接（固接方式）；对于矮墩桥梁，上部结构和下部结构联结建议采用支座连接方式，可以解决较矮的刚性墩吸引过大的地震力的问题。 
        需特别注意的是，在本次地震中，单孔大跨径钢筋混凝土拱桥表现良好，无重大损害，可能与单孔桥地震动作用一致性良好有关。两跨或多跨拱桥表现好坏参半，需进一步研究。 
        此外，交通运输部专家组在地震灾区调研中还发现，挡块对桥梁抗震发挥了重要作用，挡块的设置有利于限制梁体的横向位移，高烈度地震区应进一步加强挡块的构造设计及施工质量控制。 
规避不良地质强化耐震设计 
        从灾区收集到的资料来看，隧道结构呈现出一些震害特点：整体上隧道结构的抗震性能优于地面结构；结构震害随其埋深的增加有所减少；结构周边土体的性质对其抗震性有重要影响，如建在岩基上的隧道结构要比软基上的耐震，沿线地质条件变化较大区域的结构震害较严重，结构在穿越地质不良地带（断层）也更易于遭受震害。隧道加衬或注浆有助于提高其抗震性能；地下隧道结构的破坏程度同震级、震中距及强震持续时间等密切相关。地震波的高频成分可能产生局部破坏；在隧道出入口、转弯等结构的断面形状和刚度明显变化部位震害较严重。 
        鉴于地质条件对隧道影响最大，因此，应从规划、设计阶段即考虑可能的变因并避开不良地质因素，并在施工过程根据现场实际地质条件，适当调整支护、衬砌的厚度和形式，以便将灾害减到最低程度。 
        强化隧道结构的韧性与耐震设计也是明智之选。为减轻强力振动对隧道结构的破坏，建议采用全断面钢筋混凝土设计的思路，以适当的钢筋量满足最高与最低钢筋比的要求，使衬砌的刚度与韧性处在最合适的状态。 
        当然，在山高谷深地区，针对地质破碎和边坡陡峭等难以避免的情况，可采用合理的进洞方式，保证隧道洞口的稳定。 
他山石可攻玉 
        人类社会对结构抗震进行反思的历史目前只有短短的一百年。从1906年美国旧金山大地震开始，到近些年的日本阪神地震（1995年）、台湾集集地震（1999年），各个国家和地区的工程师们，通过总结以往的抗震经验，使包括桥隧在内的抗震技术不断发展。 
        专家认为，提高我国高地震烈度区域公路工程建设的水平，应在借鉴国内外经验，同时加大科技投入，提高对地震特性的认知能力，完善相关制度。 
        首先，应结合对本次地震的调查和评估，借鉴国外建设经验，检查、评估并完善已建工程措施，改进拟建工程方案，以桥梁为重点，以设计为重心，增强全国公路建设防震抗震意识，强化设计、施工各阶段抗震工作，细化防震抗震细节措施，提高综合抗灾能力，使全国公路抗震工作短期内再上新台阶。 
        同时，专家建议加快出版新的《公路桥梁抗震设计规范》，以支撑四川、甘肃、陕西等灾区恢复重建。可借鉴日本等国家先进的抗震经验，加大技术引进吸收力度，加强抗震技术交流与合作，尽快为我所用，进一步完善我国公路工程抗震相关标准规范，提高公路抗震技术水平。 
        此外，在交通运输部正在组织的桥梁隧道工程安全风险评估研究工作中，增加地震风险评估内容。通过建立评估制度，促进我国高烈度地区公路工程抗震水平的提高。