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據(jù)四川省甘孜州康定“8·03”地質(zhì)災(zāi)害搶險(xiǎn)救援指揮部消息，8月3日凌晨，雅康高速公路康定至瀘定段日地1號隧道至2號隧道處，因突遇山洪泥石流隧間橋垮塌。截至3日23時(shí)，已核查出雅康高速公路康定往雅安方向掉墜4輛車共11人，其中1人獲救、10人失聯(lián)。

圖1 事故現(xiàn)場

N01.事故概況?

發(fā)生事故的橋梁為G4218雅葉高速公路瀘定至康定段120 km+200m處，日地1號隧道至2號隧道間橋梁，橋梁跨越日地溝，地理位置及橋梁結(jié)構(gòu)如圖2、3所示。

圖2 事故位置示意圖

圖3 結(jié)構(gòu)示意圖

根據(jù)相關(guān)資料，日地溝上游山體陡峻，最高點(diǎn)海拔近6000米，溝口最低點(diǎn)海拔還不到1700米，高差超過4000米。該區(qū)域?yàn)槟嗍鳛?zāi)害的頻發(fā)區(qū)域，歷史上共發(fā)生過四次較大規(guī)模的泥石流，1952年的泥石流出溝時(shí)“龍頭”高達(dá)7米，將一座長約10米、凈高6米的“天仙橋”卷走，破壞力極強(qiáng)。

N02.事故現(xiàn)場分析

（1）事故殘骸

據(jù)網(wǎng)上公開資料，事故后橋梁殘骸情況如圖4所示。可觀察到，左幅主梁垮塌，事故后現(xiàn)場可見部分主梁，地勢較高處橋墩外觀基本完好；右幅主梁現(xiàn)場已不可見，橋墩損毀。從圖中可知，此路段的預(yù)留泥石流溝并未遭到嚴(yán)重破壞，依舊能正常排水。泥石流行進(jìn)路徑?jīng)]有與預(yù)留路徑重合。

圖4 橋梁倒塌后殘骸示意圖結(jié)構(gòu)示意圖

結(jié)合當(dāng)?shù)貓?bào)道，在橋梁倒塌的同時(shí)，日地溝溝口位置的日地村遭受泥石流沖擊，截至8月5日導(dǎo)致4人遇難，23人失聯(lián)，轉(zhuǎn)移安置群眾939余人，現(xiàn)場情況如圖5所示。

圖5 日地溝泥石流沖擊殘骸示意圖

綜合上述信息，本次橋梁事故為泥石流沖擊導(dǎo)致的橋梁垮塌。推測右幅主梁、橋墩可能直接遭受泥石流沖擊而發(fā)生損毀，進(jìn)一步?jīng)_擊左幅靠近排導(dǎo)槽側(cè)的橋墩導(dǎo)致橋墩沖毀，引起左幅倒塌。泥石流詳細(xì)發(fā)生原因、排導(dǎo)槽是否正常工作，需要進(jìn)一步信息披露。

（2）次生事故

根據(jù)事故后親歷者描述，事故發(fā)生后隧道內(nèi)有較大煙塵，車輛行駛速度較慢，接近隧道口時(shí)發(fā)現(xiàn)前車突然消失，緊急剎停后攔停后車，避免了后續(xù)車輛繼續(xù)墜落。由于及時(shí)發(fā)現(xiàn)橋梁事故，避免了嚴(yán)重次生事故的發(fā)生，減輕了事故傷亡。

N03.地質(zhì)災(zāi)害高發(fā)區(qū)橋梁防災(zāi)

（1）橋位選址應(yīng)盡可能避開泥石流高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)

根據(jù)《泥石流災(zāi)害防治工程勘察規(guī)范DZ/T 0220-2006》與《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范JTG C20-2011》，在橋位選址時(shí)應(yīng)該對路線上的地區(qū)進(jìn)行詳細(xì)的工程地質(zhì)勘察。在勘察獲得泥石流固體物質(zhì)組成類型、發(fā)生頻率、可能規(guī)模、流體性質(zhì)、作用方式等基本信息后，根據(jù)危險(xiǎn)性將地區(qū)劃分為安全區(qū)、影響區(qū)、危險(xiǎn)區(qū)與極危險(xiǎn)區(qū)。在橋位選址時(shí)，應(yīng)盡可能避開泥石流高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，若因路線約束等原因需設(shè)置在泥石流風(fēng)險(xiǎn)區(qū)時(shí)則必須進(jìn)行相應(yīng)的力學(xué)設(shè)計(jì)驗(yàn)算，提高泥石流防治設(shè)施要求，如設(shè)計(jì)具有更高流通能力的排導(dǎo)槽等。

（2）橋墩截面選型應(yīng)關(guān)注抗落石沖擊能力

泥石流災(zāi)害地區(qū)橋墩選型應(yīng)考慮到橋墩抗流體沖擊以及抗落石沖擊能力。

橋墩抗流體沖擊方面，根據(jù)《泥石流防治工程設(shè)計(jì)規(guī)范（試行）T/CAGHP 021-2018》中附錄C中所給出的泥石流整體沖擊力計(jì)算公式：

在同樣墩臺(tái)寬度和泥石流流體沖擊下，不同橋墩形狀橋墩由于形狀系數(shù)不同，方形墩柱所受到的直接沖擊力會(huì)更大。因此圓形墩在面對流體沖擊力為主的情況下相對更有優(yōu)勢。

橋墩抗落石沖擊方面，墩柱截面的形狀與沖擊力大小無關(guān)。簡單計(jì)算可知，圓形墩、方形墩在相同截面尺寸（圓形直徑與方形邊長相等）、相同鋼筋用量條件下，方形截面在受到落石等大沖擊時(shí)更不易到達(dá)M-N曲線的臨界破壞點(diǎn)，且方形墩在鋼筋設(shè)計(jì)、布置時(shí)也可比圓形墩更加靈活，空間也相對更大，在面對落石沖擊時(shí)具有一定優(yōu)勢。

因此在對墩柱截面的選型時(shí)，需要充分考慮地質(zhì)災(zāi)害情況，充分發(fā)揮橋墩截面特點(diǎn)，綜合選型。

圖6 不同類型橋墩抗沖擊能力示意圖

（3）隧間橋梁布置

對于隧接橋，由于一般都在峽谷溝壑地區(qū)，建議增加橋梁單跨跨長，減少墩柱數(shù)量來降低受到泥石流沖擊的可能性。

N04.近期泥石流等引起橋梁事故

（1）恩廣高速達(dá)萬段6號大橋倒塌事故

2023年7月6日凌晨，G5012恩廣高速達(dá)萬段萬州至達(dá)州方向6號大橋周邊山體巖石突發(fā)崩塌，巨石沖毀橋梁墩柱，致部分橋面坍塌，事故橋梁位于G5012恩廣高速達(dá)萬段萬州至達(dá)州方向K230+679處。東側(cè)1#橋墩倒塌，1號、2號梁體墜落，現(xiàn)場殘骸情況如圖7所示。

圖7 恩廣高速達(dá)萬段6號大橋倒塌事故示意圖

（2）金口河大峽谷水上公路因落石受損

2024年7月21日，因持續(xù)降雨，導(dǎo)致G245線金口河段落石頻發(fā)，道路不同程度受損。事故發(fā)生時(shí)間為白天，且管制十分迅速，未造成人員傷亡。道路受損情況如圖8所示。

圖8 金口河大峽谷水上公路道路受損圖

（3）湖南岳陽汨羅長樂鎮(zhèn)回龍門平汨大橋被洪水沖斷

2024年7月1日下午5點(diǎn)，湖南岳陽汨羅長樂鎮(zhèn)回龍門平汨大橋被洪水漫過。在洪水持續(xù)暴力沖擊下，180米長的平汨大橋老橋被沖垮了90米。慶幸的是，該事故未造成人員傷亡。該橋橋墩為圓形橋墩。橋梁沖毀情況如圖9。

圖9 湖南岳陽汨羅長樂鎮(zhèn)平汨大橋倒塌

（4）彭山岷江大橋垮塌事故

彭山岷江大橋是連接彭山城區(qū)主干道通向省級風(fēng)景區(qū)彭祖山和黃龍溪及周邊城市的交通樞紐。由于洪水不斷對岷江大橋基底的沖刷導(dǎo)致岷江大橋橋面發(fā)生移位，2018年7月27日13號墩首先發(fā)生落梁，第13跨上部結(jié)構(gòu)下落后，14號橋墩受側(cè)向水平推力和豎向壓應(yīng)力，從而14號墩發(fā)生倒塌，進(jìn)而引發(fā)橋梁連續(xù)倒塌，如圖10所示。

圖10 彭山岷江大橋垮塌

（5）日本佐治川橋梁倒塌

水毀是橋梁倒塌的主要原因，在日本美國也時(shí)常發(fā)生。當(dāng)?shù)貢r(shí)間2023年8月16日，日本鳥取縣，臺(tái)風(fēng)“蘭恩”襲擊當(dāng)?shù)?，佐治川上一座橋梁倒塌?br/>

圖11 日本佐治川橋梁倒塌

N05.結(jié)論與建議

我國的公路橋梁數(shù)量已經(jīng)超過了100萬座，很多交通基礎(chǔ)設(shè)施都挺進(jìn)了山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)的區(qū)域，完全靠提高設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)來抵抗泥石流和洪水等自然災(zāi)害，成本過高，也很難實(shí)現(xiàn)。我國這么大體量的橋，從概率上說，在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生自然災(zāi)害幾乎是必然。比如300年一遇的設(shè)計(jì)洪水頻率，對于單座橋梁好像發(fā)生概率不高，但考慮到我國超過100萬座公路橋梁，每年發(fā)生自然災(zāi)害的概率就很高，嚴(yán)重的將引起橋梁倒塌。

未來要盡可能地降低人為主觀因素如結(jié)構(gòu)缺陷引起的橋梁倒塌，另一方面，對于自然災(zāi)害導(dǎo)致的橋梁倒塌，要應(yīng)用信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)**時(shí)間識別和預(yù)警并阻斷交通，降低次生災(zāi)害產(chǎn)生的人員傷亡。具體而言，有如下建議：

（1）在橋位選址時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)勘察結(jié)果，估計(jì)泥石流規(guī)模與流量等，盡可能避開高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，經(jīng)濟(jì)可行時(shí)，能直接跨越就直接跨越，降低泥石流等自然災(zāi)害直接作用的概率。

（2）在落石頻發(fā)或者其他容易出現(xiàn)墩柱受直接大沖擊的地區(qū)，不能直接跨過時(shí)，建議采用方形墩柱，提升結(jié)構(gòu)抵抗落石沖擊的能力。

（3）受全球變暖的影響，洪水和泥石流等自然災(zāi)害強(qiáng)度日益增加，建議根據(jù)**的統(tǒng)計(jì)資料，更新設(shè)計(jì)洪水水位等設(shè)計(jì)參數(shù)并對山區(qū)橋梁進(jìn)行安全評估。

（4）為避免次生災(zāi)害的發(fā)生，應(yīng)在有條件的情況下加裝基于物聯(lián)網(wǎng)的橋梁倒塌預(yù)警裝置，能夠在橋梁倒塌后**時(shí)間發(fā)出聲音或閃爍警示信號，方便駕駛員及時(shí)識別橋面異常。

（5）應(yīng)加強(qiáng)對重要結(jié)構(gòu)附近防災(zāi)設(shè)施的有效性檢查，避免出現(xiàn)設(shè)施無法正常服役的情況，如要保證排導(dǎo)槽時(shí)刻通暢無淤積等。

以上由浙江工業(yè)大學(xué)彭衛(wèi)兵教授以及研究生朱志翔、沈澤楠、祝瑜婷、姚樂凡、邵玉春、范佳旭合作完成。