转载中国百强科技期刊《交通建设与管理》
西南交通大学土木工程学院教授庄卫林（源清慧虹供图）
“自汶川地震以来，感觉灾害特别多，山区公路抢险救灾似乎已成为常态。” 西南交通大学土木工程学院教授庄卫林说出了心中感受，“特别是夏季，抢险频繁，灾损很大，提高既有交通基础设施抗灾能力很难。”他的语气中颇显无奈。
为什么一定要带上“山区”二字？他解释，山区桥梁与平原区桥梁的受灾类型不完全相同，特别在面对破坏性强、应对措施乏力的崩塌、滑坡、泥石区桥梁。
受灾特征
山区地震
“汶川地震就是典型的山区强烈地震，强震区域基本位于高陡峡谷山区，具有带状特征。”庄卫林回忆。
据他总结，汶川地震影响下，由震塌、落梁、桥墩压溃、剪切破坏等震害造成的公路桥梁损坏不多，但梁体移位、挡块、支座和伸缩缝破坏却很普遍。其中，滑坡、崩塌、落石等次生灾害为公路桥梁带来的，基本都是毁灭性损毁。
在对受到汶川地震影响的四川、甘肃、陕西三省国省干线上共2207座桥梁进行调查后，庄卫林发现，遭受次生地质灾害影响的桥梁共计58座，其中40座完全失效，占总数的68.9%。
“这一特点说明了山区公路桥梁抗震的特殊性。对此，我们所需采取的基本对策，在于设计时重视开展潜在地震诱发山体滑坡、崩塌、落石等次生地质灾害的风险评估，尤其重视选好线位和桥位。”
庄卫林表示，从汶川地震桥梁震害来看，滑坡、崩塌、落石等次生地质灾害是导致灾区公路桥梁毁灭性破坏的主要元凶，“震后长时期的崩塌、落石及山洪泥石流的危害极其严重，防治难度极大。”
地质灾害
除了山区地震之外，近几年，四川还发生了多起严重的山体滑坡灾害。
庄卫林仍记得，2016年7月27日傍晚时分，雅康高速公路大仁烟大桥侧发生了山体滑坡。除了受雅安芦山强烈地震及随后的频繁余震所影响外，还受到了长时期降雨及暴雨的影响，“该坡体处于河道凸岸，高涨的水位冲刷着坡体前缘，极大削弱了坡体前缘支撑，最终导致了灾害的发生。”
此外，大型高位山体滑坡除直接掩埋公路外，还易堵江断流，形成堰塞湖，泄洪时或将冲毁下游公路桥梁。路侧岩石垮塌或高位落石，不仅将砸坏道路，还可能因此要了路人的性命。
在庄卫林看来，在我国西部山区，既有道路应对地质灾害极为困难。不仅环境条件恶劣，既有道路先天抗灾能力不高，受技术条件限制，高陡地形区域的公路沿线地质灾害安全风险评估也非常不易。
他表示，对既有道路而言，需要利用道路改造时机，坚持以人为本，做好地质灾害安全风险评估，对于安全风险较高路段，增设棚洞，或用隧道绕避，加强监测、预警。
新建高等级道路则需要注意安全至上，做好地质灾害安全风险评估，合理选择线位和构造物。
洪灾及泥石流
平时涓涓溪水、温柔可爱，洪期面目狰狞、奔腾咆哮，是庄卫林对山区河道的最直观印象。
“汶川地震发生以来，地震极重灾区几乎连年遭遇区域性大型泥石流灾害，许多道路屡损屡抢，还可能因山洪抬升河床，致使河道改道变迁。山洪泥石流是震后灾区以及西部大部分地区面临的主要灾害。”庄卫林提出。
汶川地震灾后（资料图）
他记得，2020年8月19日下午， 由于强降雨导致河水暴涨，流速激增，建于清道光五年的四川成都华阳通济桥被冲毁，“非常令人心痛！”除此之外，还有一个个画面摆在庄卫林眼前，有的山区河流水中大量桥墩墩身被磨蚀，受滚石撞击损坏；有的河床下切，桩基外露，桩基钢筋保护层全被磨蚀冲掉……
为此，自2010年以来，庄卫林带领团队探索了不同的防护方案，最终开发出了“单元块装配式桥墩防护铠甲”，“ 4年多的现场勘验，效果良好。” 据悉，单元块由高强、高韧性、耐磨、 耐磨外壳及内部缓冲耗能材料两部分构成，防护性能好、安装方便、可更换、易维护、造价经济、耐久性好。
对于新建桥梁，庄卫林建议，桥位应选在顺直、稳定河段，适当增大桥梁跨度，减少水中墩数量，并延长桥长，避免过多压缩河道。覆盖层较厚时，应采用深基础，避免浅基础，桩长应充分考虑冲刷的影响。水中桥墩表面应设置防磨蚀及滚石撞击的必要设施。
“对于在役桥梁，应重视基础的安全性，尤其是早期大量老桥采用明挖扩大基础，冲刷问题及防冲刷措施必须予以足够重视，增设桥墩防磨蚀、防漂石撞击设施。”
应对建议
2018年10月10日，中共中央总书记、国家主席、中央军委主席、中央财经委员会主任习近平主持召开中央财经委员会第三次会议，在研究提高我国自然灾害防治能力建设问题时曾强调：加强自然灾害防治关系国计民生，要建立高效科学的自然灾害防治体系，提高全社会自然灾害防治能力，为保护人民群众生命财产安全和国家安全提供有力保障。
会上提出，应坚持以防为主、防抗救相结合；坚持常态救灾和非常态救灾相统一，强化综合减灾、统筹抵御各种自然灾害；坚持生态优先，建立人与自然和谐相处的关系；坚持预防为主，努力把自然灾害风险和损失降至最低；坚持改革创新，推进自然灾害防治体系和防治能力现代化。
同时，实施地质灾害综合治理和避险移民搬迁工程，落实好“十三五”地质灾害避险搬迁任务；实施应急救援中心建设工程，建设若干区域性应急救援中心；实施自然灾害监测预警信息化工程，提高多灾种和灾害链综合监测、风险早期识别和预报预警能力；实施自然灾害防治技术装备现代化工程，加大关键技术攻关力度，提高我国救援队伍专业化技术装备水平。
在庄卫林看来，应对自然灾害无疑是一个长期、艰巨的过程，应当对自然界常抱敬畏之心，以防为主。“我们应善于利用综合方法、先进技术，把握宏观，做实微观，切实做好和用好安全风险评估。用好信息化手段，做好地质灾害综合监测预警。同时解决好认识与投入的问题，避免口是心非。”
他提出，跨越河流的桥梁，应尽量增大斜交角度，并应适当增大跨径，减小阻水；变迁性河流，不应为了缩短桥长而压缩河床，并加大桥梁基础埋深；顺河桥梁，尽可能少侵占河道；地质灾害风险较高地区，沿溪、沿河路段应适当抬高线位；增添必要的防护措施。
“灾害无法避免，但通过努力可以减轻灾害的影响。”庄卫林表示。
本期责任编辑 | 汪瑒
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