文/本刊記者 陳楠枰
“自汶川地震以來,感覺災(zāi)害特別多,山區(qū)公路搶險救災(zāi)似乎已成為常態(tài)?!蔽髂辖煌ù髮W(xué)土木工程學(xué)院教授莊衛(wèi)林說出了心中感受,“特別是夏季,搶險頻繁,災(zāi)損很大,提高既有交通基礎(chǔ)設(shè)施抗災(zāi)能力很難。”他的語氣中頗顯無奈。
為什么一定要帶上“山區(qū)”二字?他解釋,山區(qū)橋梁與平原區(qū)橋梁的受災(zāi)類型不完全相同,特別在面對破壞性強、應(yīng)對措施乏力的崩塌、滑坡、泥石流等次生地質(zhì)災(zāi)害所造成的橋梁破壞時,山區(qū)橋梁的受害風(fēng)險遠(yuǎn)大于平原區(qū)橋梁。
“汶川地震就是典型的山區(qū)強烈地震,強震區(qū)域基本位于高陡峽谷山區(qū),具有帶狀特征?!鼻f衛(wèi)林回憶。
據(jù)他總結(jié),汶川地震影響下,由震塌、落梁、橋墩壓潰、剪切破壞等震害造成的公路橋梁損壞不多,但梁體移位、擋塊、支座和伸縮縫破壞卻很普遍。其中,滑坡、崩塌、落石等次生災(zāi)害為公路橋梁帶來的,基本都是毀滅性損毀。
在對受到汶川地震影響的四川、甘肅、陜西三省國省干線上共2207座橋梁進行調(diào)查后,莊衛(wèi)林發(fā)現(xiàn),遭受次生地質(zhì)災(zāi)害影響的橋梁共計58座,其中40座完全失效,占總數(shù)的68.9%。
“這一特點說明了山區(qū)公路橋梁抗震的特殊性。對此,我們所需采取的基本對策,在于設(shè)計時重視開展?jié)撛诘卣鹫T發(fā)山體滑坡、崩塌、落石等次生地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險評估,尤其重視選好線位和橋位?!?/p>
莊衛(wèi)林表示,從汶川地震橋梁震害來看,滑坡、崩塌、落石等次生地質(zhì)災(zāi)害是導(dǎo)致災(zāi)區(qū)公路橋梁毀滅性破壞的主要元兇,“震后長時期的崩塌、落石及山洪泥石流的危害極其嚴(yán)重,防治難度極大。”
除了山區(qū)地震之外,近幾年,四川還發(fā)生了多起嚴(yán)重的山體滑坡災(zāi)害。
莊衛(wèi)林仍記得,2016年7月27日傍晚時分,雅康高速公路大仁煙大橋側(cè)發(fā)生了山體滑坡。除了受雅安蘆山強烈地震及隨后的頻繁余震所影響外,還受到了長時期降雨及暴雨的影響,“該坡體處于河道凸岸,高漲的水位沖刷著坡體前緣,極大削弱了坡體前緣支撐,最終導(dǎo)致了災(zāi)害的發(fā)生?!?/p>
此外,大型高位山體滑坡除直接掩埋公路外,還易堵江斷流,形成堰塞湖,泄洪時或?qū)_毀下游公路橋梁。路側(cè)巖石垮塌或高位落石,不僅將砸壞道路,還可能因此要了路人的性命。
在莊衛(wèi)林看來,在我國西部山區(qū),既有道路應(yīng)對地質(zhì)災(zāi)害極為困難。不僅環(huán)境條件惡劣,既有道路先天抗災(zāi)能力不高,受技術(shù)條件限制,高陡地形區(qū)域的公路沿線地質(zhì)災(zāi)害安全風(fēng)險評估也非常不易。
他表示,對既有道路而言,需要利用道路改造時機,堅持以人為本,做好地質(zhì)災(zāi)害安全風(fēng)險評估,對于安全風(fēng)險較高路段,增設(shè)棚洞,或用隧道繞避,加強監(jiān)測、預(yù)警。
新建高等級道路則需要注意安全至上,做好地質(zhì)災(zāi)害安全風(fēng)險評估,合理選擇線位和構(gòu)造物。
平時涓涓溪水、溫柔可愛,洪期面目猙獰、奔騰咆哮,是莊衛(wèi)林對山區(qū)河道的最直觀印象。
“汶川地震發(fā)生以來,地震極重災(zāi)區(qū)幾乎連年遭遇區(qū)域性大型泥石流災(zāi)害,許多道路屢損屢搶,還可能因山洪抬升河床,致使河道改道變遷。山洪泥石流是震后災(zāi)區(qū)以及西部大部分地區(qū)面臨的主要災(zāi)害?!鼻f衛(wèi)林提出。
他記得,2020年8月19日下午,由于強降雨導(dǎo)致河水暴漲,流速激增,建于清道光五年的四川成都華陽通濟橋被沖毀,“非常令人心痛!”除此之外,還有一個個畫面擺在莊衛(wèi)林眼前,有的山區(qū)河流水中大量橋墩墩身被磨蝕,受滾石撞擊損壞;有的河床下切,樁基外露,樁基鋼筋保護層全被磨蝕沖掉……
為此,自2010年以來,莊衛(wèi)林帶領(lǐng)團隊探索了不同的防護方案,最終開發(fā)出了“單元塊裝配式橋墩防護鎧甲”,“經(jīng)4年多的現(xiàn)場勘驗,效果良好?!睋?jù)悉,單元塊由高強、高韌性、耐磨、耐磨外殼及內(nèi)部緩沖耗能材料兩部分構(gòu)成,防護性能好、安裝方便、可更換、易維護、造價經(jīng)濟、耐久性好。
對于新建橋梁,莊衛(wèi)林建議,橋位應(yīng)選在順直、穩(wěn)定河段,適當(dāng)增大橋梁跨度,減少水中墩數(shù)量,并延長橋長,避免過多壓縮河道。覆蓋層較厚時,應(yīng)采用深基礎(chǔ),避免淺基礎(chǔ),樁長應(yīng)充分考慮沖刷的影響。水中橋墩表面應(yīng)設(shè)置防磨蝕及滾石撞擊的必要設(shè)施。
汶川地震災(zāi)后,資料圖
“對于在役橋梁,應(yīng)重視基礎(chǔ)的安全性,尤其是早期大量老橋采用明挖擴大基礎(chǔ),沖刷問題及防沖刷措施必須予以足夠重視,增設(shè)橋墩防磨蝕、防漂石撞擊設(shè)施。”
2018年10月10日,中共中央總書記、國家主席、中央軍委主席、中央財經(jīng)委員會主任習(xí)近平主持召開中央財經(jīng)委員會第三次會議,在研究提高我國自然災(zāi)害防治能力建設(shè)問題時曾強調(diào):加強自然災(zāi)害防治關(guān)系國計民生,要建立高效科學(xué)的自然災(zāi)害防治體系,提高全社會自然災(zāi)害防治能力,為保護人民群眾生命財產(chǎn)安全和國家安全提供有力保障。
會上提出,應(yīng)堅持以防為主、防抗救相結(jié)合;堅持常態(tài)救災(zāi)和非常態(tài)救災(zāi)相統(tǒng)一,強化綜合減災(zāi)、統(tǒng)籌抵御各種自然災(zāi)害;堅持生態(tài)優(yōu)先,建立人與自然和諧相處的關(guān)系;堅持預(yù)防為主,努力把自然災(zāi)害風(fēng)險和損失降至最低;堅持改革創(chuàng)新,推進自然災(zāi)害防治體系和防治能力現(xiàn)代化。
同時,實施地質(zhì)災(zāi)害綜合治理和避險移民搬遷工程,落實好“十三五”地質(zhì)災(zāi)害避險搬遷任務(wù);實施應(yīng)急救援中心建設(shè)工程,建設(shè)若干區(qū)域性應(yīng)急救援中心;實施自然災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警信息化工程,提高多災(zāi)種和災(zāi)害鏈綜合監(jiān)測、風(fēng)險早期識別和預(yù)報預(yù)警能力;實施自然災(zāi)害防治技術(shù)裝備現(xiàn)代化工程,加大關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)力度,提高我國救援隊伍專業(yè)化技術(shù)裝備水平。
在莊衛(wèi)林看來,應(yīng)對自然災(zāi)害無疑是一個長期、艱巨的過程,應(yīng)當(dāng)對自然界常抱敬畏之心,以防為主?!拔覀儜?yīng)善于利用綜合方法、先進技術(shù),把握宏觀,做實微觀,切實做好和用好安全風(fēng)險評估。用好信息化手段,做好地質(zhì)災(zāi)害綜合監(jiān)測預(yù)警。同時解決好認(rèn)識與投入的問題,避免口是心非?!?/p>
他提出,跨越河流的橋梁,應(yīng)盡量增大斜交角度,并應(yīng)適當(dāng)增大跨徑,減小阻水;變遷性河流,不應(yīng)為了縮短橋長而壓縮河床,并加大橋梁基礎(chǔ)埋深;順河橋梁,盡可能少侵占河道;地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險較高地區(qū),沿溪、沿河路段應(yīng)適當(dāng)抬高線位;增添必要的防護措施。
“災(zāi)害無法避免,但通過努力可以減輕災(zāi)害的影響?!鼻f衛(wèi)林表示。