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标题: 四川康定隧间桥梁垮塌事故浅析 [打印本页]

作者: 黑暗中漫舞 时间: 2024-8-12 17:14
标题: 四川康定隧间桥梁垮塌事故浅析
本帖最后由黑暗中漫舞于 2024-8-12 17:25 编辑

据四川省甘孜州康定“8·03”地质灾害抢险救援指挥部消息，8月3日凌晨，雅康高速公路康定至泸定段日地1号隧道至2号隧道处，因突遇山洪泥石流隧间桥垮塌。截至3日23时，已核查出雅康高速公路康定往雅安方向掉坠4辆车共11人，其中1人获救、10人失联。

图1 事故现场

事故概况

发生事故的桥梁为G4218雅叶高速公路泸定至康定段120 km+200m处，日地1号隧道至2号隧道间桥梁，桥梁跨越日地沟，地理位置及桥梁结构如图2、3所示。

图2 事故位置示意图

图3 结构示意图

根据相关资料，日地沟上游山体陡峻，最高点海拔近6000米，沟口最低点海拔还不到1700米，高差超过4000米。该区域为泥石流灾害的频发区域，历史上共发生过四次较大规模的泥石流，1952年的泥石流出沟时“龙头”高达7米，将一座长约10米、净高6米的“天仙桥”卷走，破坏力极强。

事故现场分析

（1）事故残骸据网上公开资料，事故后桥梁残骸情况如图4所示。可观察到，左幅主梁垮塌，事故后现场可见部分主梁，地势较高处桥墩外观基本完好；右幅主梁现场已不可见，桥墩损毁。从图中可知，此路段的预留泥石流沟并未遭到严重破坏，依旧能正常排水。泥石流行进路径没有与预留路径重合。

图4 桥梁倒塌后残骸示意图结构示意图

结合当地报道，在桥梁倒塌的同时，日地沟沟口位置的日地村遭受泥石流冲击，截至8月5日导致4人遇难，23人失联，转移安置群众939余人，现场情况如图5所示。

图5 日地沟泥石流冲击残骸示意图

综合上述信息，本次桥梁事故为泥石流冲击导致的桥梁垮塌。推测右幅主梁、桥墩可能直接遭受泥石流冲击而发生损毁，进一步冲击左幅靠近排导槽侧的桥墩导致桥墩冲毁，引起左幅倒塌。泥石流详细发生原因、排导槽是否正常工作，需要进一步信息披露。（2）次生事故根据事故后亲历者描述，事故发生后隧道内有较大烟尘，车辆行驶速度较慢，接近隧道口时发现前车突然消失，紧急刹停后拦停后车，避免了后续车辆继续坠落。由于及时发现桥梁事故，避免了严重次生事故的发生，减轻了事故伤亡。

地质灾害高发区桥梁防灾

（1）桥位选址应尽可能避开泥石流高风险区根据《泥石流灾害防治工程勘察规范DZ/T 0220-2006》与《公路工程地质勘察规范JTG C20-2011》，在桥位选址时应该对路线上的地区进行详细的工程地质勘察。在勘察获得泥石流固体物质组成类型、发生频率、可能规模、流体性质、作用方式等基本信息后，根据危险性将地区划分为安全区、影响区、危险区与极危险区。在桥位选址时，应尽可能避开泥石流高风险区，若因路线约束等原因需设置在泥石流风险区时则必须进行相应的力学设计验算，提高泥石流防治设施要求，如设计具有更高流通能力的排导槽等。

（2）桥墩截面选型应关注抗落石冲击能力

泥石流灾害地区桥墩选型应考虑到桥墩抗流体冲击以及抗落石冲击能力。

桥墩抗流体冲击方面，根据《泥石流防治工程设计规范（试行）T/CAGHP 021-2018》中附录C中所给出的泥石流整体冲击力计算公式：

墩台宽度和泥石流流体冲击下，不同桥墩形状桥墩由于形状系数不同，方形墩柱所受到的直接冲击力会更大。因此圆形墩在面对流体冲击力为主的情况下相对更有优势。

桥墩抗落石冲击方面，墩柱截面的形状与冲击力大小无关。简单计算可知，圆形墩、方形墩在相同截面尺寸（圆形直径与方形边长相等）、相同钢筋用量条件下，方形截面在受到落石等大冲击时更不易到达M-N曲线的临界破坏点，且方形墩在钢筋设计、布置时也可比圆形墩更加灵活，空间也相对更大，在面对落石冲击时具有一定优势。

因此在对墩柱截面的选型时，需要充分考虑地质灾害情况，充分发挥桥墩截面特点，综合选型。

图6 不同类型桥墩抗冲击能力示意图

（3）隧间桥梁布置

对于隧接桥，由于一般都在峡谷沟壑地区，建议增加桥梁单跨跨长，减少墩柱数量来降低受到泥石流冲击的可能性。

近期泥石流等引起桥梁事故

（1）恩广高速达万段6号大桥倒塌事故2023年7月6日凌晨，G5012恩广高速达万段万州至达州方向6号大桥周边山体岩石突发崩塌，巨石冲毁桥梁墩柱，致部分桥面坍塌，事故桥梁位于G5012恩广高速达万段万州至达州方向K230+679处。东侧1#桥墩倒塌，1号、2号梁体坠落，现场残骸情况如图7所示。

图7 恩广高速达万段6号大桥倒塌事故示意图

（2）金口河大峡谷水上公路因落石受损

2024年7月21日，因持续降雨，导致G245线金口河段落石频发，道路不同程度受损。事故发生时间为白天，且管制十分迅速，未造成人员伤亡。道路受损情况如图8所示。

图8 金口河大峡谷水上公路道路受损图

（3）湖南岳阳汨罗长乐镇回龙门平汨大桥被洪水冲断

2024年7月1日下午5点，湖南岳阳汨罗长乐镇回龙门平汨大桥被洪水漫过。在洪水持续暴力冲击下，180米长的平汨大桥老桥被冲垮了90米。庆幸的是，该事故未造成人员伤亡。该桥桥墩为圆形桥墩。桥梁冲毁情况如图9。

图9 湖南岳阳汨罗长乐镇平汨大桥倒塌

（4）彭山岷江大桥垮塌事故彭山岷江大桥是连接彭山城区主干道通向省级风景区彭祖山和黄龙溪及周边城市的交通枢纽。由于洪水不断对岷江大桥基底的冲刷导致岷江大桥桥面发生移位，2018年7月27日13号墩首先发生落梁，第13跨上部结构下落后，14号桥墩受侧向水平推力和竖向压应力，从而14号墩发生倒塌，进而引发桥梁连续倒塌，如图10所示。

图10 彭山岷江大桥垮塌

（5）日本佐治川桥梁倒塌水毁是桥梁倒塌的主要原因，在日本美国也时常发生。当地时间2023年8月16日，日本鸟取县，台风“兰恩”袭击当地，佐治川上一座桥梁倒塌。

图11 日本佐治川桥梁倒塌

结论与建议

我国的公路桥梁数量已经超过了100万座，很多交通基础设施都挺进了山区地质灾害频发的区域，完全靠提高设计标准来抵抗泥石流和洪水等自然灾害，成本过高，也很难实现。我国这么大体量的桥，从概率上说，在短时间内发生自然灾害几乎是必然。比如300年一遇的设计洪水频率，对于单座桥梁好像发生概率不高，但考虑到我国超过100万座公路桥梁，每年发生自然灾害的概率就很高，严重的将引起桥梁倒塌。

未来要尽可能地降低人为主观因素如结构缺陷引起的桥梁倒塌，另一方面，对于自然灾害导致的桥梁倒塌，要应用信息技术，实现第一时间识别和预警并阻断交通，降低次生灾害产生的人员伤亡。具体而言，有如下建议：

（1）在桥位选址时，应根据工程地质勘察结果，估计泥石流规模与流量等，尽可能避开高风险区，经济可行时，能直接跨越就直接跨越，降低泥石流等自然灾害直接作用的概率。

（2）在落石频发或者其他容易出现墩柱受直接大冲击的地区，不能直接跨过时，建议采用方形墩柱，提升结构抵抗落石冲击的能力。

（3）受全球变暖的影响，洪水和泥石流等自然灾害强度日益增加，建议根据最新的统计资料，更新设计洪水水位等设计参数并对山区桥梁进行安全评估。

（4）为避免次生灾害的发生，应在有条件的情况下加装基于物联网的桥梁倒塌预警装置，能够在桥梁倒塌后第一时间发出声音或闪烁警示信号，方便驾驶员及时识别桥面异常。

（5）应加强对重要结构附近防灾设施的有效性检查，避免出现设施无法正常服役的情况，如要保证排导槽时刻通畅无淤积等。

以上由浙江工业大学彭卫兵教授以及研究生朱志翔、沈泽楠、祝瑜婷、姚乐凡、邵玉春、范佳旭合作完成。限于本团队的认知水平，文中可能有很多不当之处，敬请批评指正。

（文章源自道路之家公众号，本文由道路之家上传并发布，此文系转载，仅用来学习及交流，版权归属原作者及原刊载媒体所有，侵权删）

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