汶川地震公路震害与分类

汶川地震公路震害与分类

陈乐生

（四川省交通运输厅总工，610041）

摘要：系统总结、分析了汶川地震公路抢通保通及恢复重建过程中的震害调查成果。按照结构功能丧失程度，结合桥梁、隧道、路基的破坏程度、损伤特性，对公路震害进行分级。从破坏机理角度，分别对桥梁、隧道、路基震害及次生地质灾害提出了分类建议方法。

关键词：汶川地震公路震害分级震害分类

1概述

1.1汶川地震公路总体受损情况

汶川地震致使公路损毁极其惨重，通往灾区的道路一度中断。地震灾区主要涉及四川、甘肃、陕西三省，共有10个极重受灾县（市），41个重受灾县（区、市），186个一般受灾县（区、市）。地震灾区范围公路分布总里程62671公里，受损公路达31412公里，占总里程50.1%，直接经济损失约612亿，见表1-1。

表1-1 地震灾区公路损失统计表单位：公里

1.2公路震害特点

汶川地震公路的主要震害表现为：次生地质灾害（滑坡、崩塌、泥石流、落石）掩埋、摧毁道路；桥梁整体倒塌、被巨石砸断、梁体移位、桥墩开裂、墩身压溃、剪坏、挡块破坏、支座移位或滑落、桥台开裂、桥头路基沉陷；隧道洞口被滑坡崩塌掩埋、洞门开裂、结构破损、衬砌开裂掉块甚至坍塌、施工缝开裂错台、衬砌开裂后渗漏水等形式。

汶川地震由龙门山断裂带的中央断裂（映秀～北川～青川断裂带）破裂诱发，受高山峡谷地形地貌、龙门山断裂带构造分布、地震破裂带走向控制，灾区公路震害具有以下特点：

1) 公路震害总体沿发震断裂呈带状分布。

2) 地表破裂带处公路遭到严重损害，如道路错断、桥梁倒塌、隧道衬砌破坏等。

3) 垂直于发震断裂方向，距离断裂带越近，公路受损越严重。

4) 高山峡谷区次生地质灾害极为发育，对公路损毁极大。

5) 硬质岩区发育大量崩滑体，掩埋、砸毁道路、桥梁、隧道洞口。

6) 断层上盘公路震害密度大于下盘。

1.3震害调查简介

汶川地震灾区受灾公路数量庞大，受损程度不同，为满足抗灾抢险和恢复重建的需要，震害调查工作分为抢通、保通、恢复重建三个阶段。由于各阶段任务不同，时效性不同，所采用的手段亦不同。

1）抢通阶段

2008年5月12日至17日。地震发生后，需要第一时间了解灾区公路的总体受损情况，制定公路抢通路线和抢通方案，体现出“快、急”的特点。主要采用技术人员深入灾区应急调查、遥感、航拍等技术手段。

利用高精度遥感（图1-1、1-2）、航飞（图1-3）技术，掌握了灾区公路总体受损情况，为科学制定抢通保通方案提供了宝贵资料。

为进一步落实震害影响、公路损毁情况，指挥部派出多个应急调查小分队，分别赶往汶川、北川、青川等重、极重灾区，现场核实遥感解译资料，制定应急抢通方案。

图1-1 省道303线映秀附近震害遥感图（卫星图片）

图1-2 都汶路老虎嘴至太平驿段震害遥感图1-3 都汶路K1024+250左侧崩塌（航飞）

2）保通阶段

2008年5月17日至27日。此时灾区大部分公路已初通，但通行能力极其有限，抗灾能力脆弱，极易出现再次中断。本阶段采用实地应急调查和部分检测工作，以满足一定时间内的通行要求，确保公路能“通”。

3）恢复重建阶段

为满足全面开展灾后恢复重建，需要对灾区公路进行全面调查、检测及评估工作。四川省交通厅组织了11家具有检测资质的单位，以项目为支撑，以行政片区为单位，分成48个项目同时对四川重灾区开展检测评估，共检测4243公里。

为全面保存汶川地震公路震害史料，“汶川地震公路震害调查检测、评估与机理分析研究”项目组对四川、甘肃、陕西地震灾区公路开展全面补充调查，以影像资料、素描图、调查报告等形式详细记录、保存了公路震害。桥梁震害与分类

2桥梁震害调查

分别对灾区的81条高速公路和国省干线公路段，共计1657座桥梁进行调查、检测、评估，累计检测桥长度107769米。其中简支体系桥梁共1337座，占总数的80.68%。

根据调查、检测结果，严重受损的桥梁主要分布于重灾区和极重灾区，总体沿发震断裂带展布。

2.1桥梁震害分级

根据桥梁破坏程度、受损状况及损伤特性，按照结构功能丧失程度，将其震害等级由轻微至严重分为A、B、C、D、E五级，表2-1。

表2-1 桥梁震害分级表

通过统计分析，1657座公路桥梁中，有1.6%的桥梁完全损毁，6.6%的桥梁出现严重破坏，9.0%的桥梁出现中等破坏，26.5%的桥梁出现轻微破坏，56.3%的桥梁未出现明显震害，

详见饼状图2-2。

图2-2 被检桥梁破坏情况饼状图图图2-3 重灾区、极重灾区桥梁破坏饼图在重灾区、极重灾区的469座公路桥梁中，4.5%的桥梁完全损毁，4.3%的桥梁出现严重破坏，31.3%的桥梁出现中等破坏，48.3%的桥梁出现轻微破坏，11.6%的桥梁未出现震害，见图2-3。

受灾严重的桥梁大部分集中距发震断层——龙门山中央断裂带附近。上盘距发震断裂20km，下盘距发震断裂7km范围，包括了60%的受灾严重桥梁；位于上盘震损桥梁占65.7%，下盘占31.4%。可见近断层地震动和断层上盘效应对桥梁破坏有很大影响。

2.2桥梁震害分类

1）常见桥梁震害分类

常见的桥梁震害分类为：直接震害和间接震害。

直接震害指桥梁结构在地震力作用，发生的破坏，主要有：梁体移位、落梁、支承（支座）破坏及桥墩破坏和地基失效。

间接震害指桥梁附近发生山体跨塌、滑坡、泥石流等因素造成桥梁破坏。

2）汶川地震桥梁震害建议分类方法

根据汶川地震桥梁破坏情况及震害调查分析，建议将桥梁震害按结构破坏原因（机理）划分为直接震害和间接震害，在此基础上按构件进行震害分级划分，以便在抗震救灾不同阶段根据分类、分级确定处治措施。分类表详见表2-2。

表2-2 汶川地震桥梁震害分类及构件破坏分级