震級為8.0級,震源離地表不到20公里,地表斷層在高山峽谷間綿延300多公里,地震烈度高達9至11度,受災嚴重地區超過12萬平方公里……四川汶川地震成為新中國成立以來破壞性最強、波及範圍最廣、救災難度最大的一次地震。地震及其引發的山體滑坡、山體崩塌、泥石流、堰塞湖等次生災害,致使四川省交通基礎設施損毀嚴重、損失巨大。據初步統計,四川省交通基礎設施損失達583億元。目前仍在頻繁發生的山體滑坡等次生災害還在給交通基礎設施不斷造成新的損失,給交通保通保運工作帶來巨大的困難,也給交通恢復重建工作提出新的挑戰。
時間緊迫,任務艱巨,災後公路恢復重建如何開展?7月16日至17日,交通運輸部組織的四川汶川地震災區公路恢復重建技術研討會在北京召開。以院士、設計大師為首的36名地質和路基、橋梁、隧道方面的專家共同交流了四川震區公路災害技術調查和評估結果,研討了四川震區公路恢復重建技術重點和今後公路防抗地震研究的方向與內容。
交通運輸部副部長馮正霖出席會議並指出,這是在災後恢復重建的關鍵時期召開的一次關鍵會議,會議凝聚了眾多技術專家的智慧,將為交通運輸部黨組科學決策提供技術諮詢,為科學編制四川震區公路恢復重建規劃提供強勁的技術支撐,確保恢復重建工作實現“科學、可靠、安全、效益”的目標。
總體建設方案要更多考慮“避、擋、鑽、棚、跨”
公路是這次重災區的主要救災通道,尤其是國省幹線公路在抗震救災中起到了“生命線”、“生存線”的作用,甚至一些平時在經濟發展中並不重要的公路在關鍵時期也顯得至關重要。來自中交第二公路勘察設計研究院有限公司的設計大師廖朝華提出,高烈度地震區的路網結構,不僅要有一般路網的功能,還應具有“抗震救災功能”。
根據規定,公路抗震設防標準與公路技術等級有一定關係,但沒有必然聯絡,只要需要,低等級公路也可採用較高的抗震標準。廖朝華認為,要充分考慮目前的技術水平和經濟條件,分路段、分工點合理確定公路抗震設防等級。
廖朝華建議,提高地形、地質、水文條件複雜的山區路網的抗震能力,還是要依靠增加擋防工程、橋梁隧道、安全設施以及提高工程結構本身抗震防震能力的措施來解決,在總體建設方案上要更多地考慮抗震能力強的“避、擋、鑽、棚、跨”等綜合工程措施。
選好橋梁結構體系,提高結構延性
據中交公路規劃設計院有限公司教授級高工李正熔分析,地震對橋梁的破壞主要是由地基失效和橋梁結構強烈震動兩種原因引起的。
一般來説,地基失效引起的破壞是橋梁工程結構本身所難以抵禦的。李正熔認為,解決方法主要是在橋梁選址時應儘量避開地質活動斷層及其臨近地段,避開危及橋梁結構安全、有可能滑坡或崩塌地段,避開有可能液化的軟弱土層地段。如果無法避開上述地段,則應考慮對地基進行可量化的有效處理等辦法來解決。
而橋梁結構強烈震動引起的破壞有可能是因為橋梁遭遇的地震動的強度遠遠超過設計預期的強度,也有可能是因為在橋梁總體方案設計、細部構造設計、施工方法及施工質量上存在缺陷。李正熔建議,高烈度地震區的的橋梁應選用對地震動作用效應不特別敏感的橋型結構,盡可能採用整體性和規則性好的結構體系。同時,進行合理的抗震設計以提高橋梁結構的強度、剛度及延性。
強化隧道耐震性和韌性
從震區隧道主要災害類型分析,地質條件對隧道影響最大。中交第一公路勘察設計研究院有限公司教授級高工王華牢提出,應從規劃、設計階段即考慮可能的變因並避開不良地質因素,同時,在施工過程中根據現場實際地質條件,適當調整支護以及襯砌厚度和形式,以便將災害減到最低程度。
王華牢強調,雖然隧道受震效應不顯著,但必要的耐震分析和韌性設計仍然是減輕或避免結構體在遭遇強烈地震波作用時産生開裂或剪斷的主要方法。他認為,整體耐震分析的模式應根據地質體的特性進行耐震分析和結構設計,並核查隧道的橫向與縱向變形是否滿足要求。在韌性方面擬採用全斷面鋼筋混凝土設計的思路,以適當的鋼筋量滿足最高與最低鋼筋比的要求,使襯砌的剛度與韌性處於最合適的狀態。
此外,王華牢還提出,面對震區山高谷深、地質破碎和邊坡陡峭等難以避免的情況,合理的進洞方式與翔實的動態力學行為分析,是保證隧道洞口穩定的關鍵。
“我們對災害的認識,得出的評估結論,提出的意見建議,都是初步的、粗淺的。”在為期兩天的研討中,專家們滿懷對災區人民的深情,説實話、出實招、求實效。他們表示,將充分利用震後第一手資料、工程工點詳細檢測成果,結合國家地震烈度劃分、工程設計施工等資料,多專業、多層次、多角度分析總結,研究行業抗震標準,全面提高我國公路抗震水平。據悉,目前正在申報的2009年度西部交通科研項目中,涉及交通防災減災技術的項目達62項,佔21%。(劉興增)