汶川地震公路震害与分类
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摘要:地震对公路的危害极大,并严重地威胁着国家财产和人民的生命安全,各级公路部门都应引起足够的重视,并根据地震类型及其成因采取相应的防治措施,不断探索设计、施工、养护各环节的预防对策,提高公路的抗灾能力,确保公路安全畅通。
关键词:地震公路毁坏抢修近年来由于地壳的不稳定运动,造成我国多处地区遭受地震灾害。
20XX年5月12日中国四川省汶川县发生里氏8.0级大地震,此次给包括四川、甘肃等省份在内人民群众造成了巨大的生命和财产损失。
据初步统计,截至目前,汶川地震造成全国公路基础设施损失已经达到130亿元。
其中四川公路交通基础设施损失达到115亿元,甘肃11.4亿元,陕西超过1亿元,重庆超过6000万元。
20XX年4月14日晨青海玉树地区发生两次地震,最高震级7.1级,地震震中位于县城附近。
青海玉树地震对四川部分地区带来影响,四川甘孜州石渠、白玉等地震感较为明显。
截止4月25日下午17时玉树地震造成2220人遇难,失踪70人。
据初步统计,灾害造成直接经济损失近3亿元人民币,造成林业经济损失超过25亿元,原本脆弱的三江源自然保护区基础设施遭受重创。
快速修复公路,保障救灾物资运输是为灾区群众打通了一条通向新生的“生命线〞,也是灾后重建恢复生产的“黄金线〞。
因此探讨震后毁坏公路的重建问题,有着广泛深远的意义。
一、震后产生的公路毁坏类型1.地震造成山体发生裂缝和崩塌,山石滚落堵塞公路。
2.地震直接造成公路崩裂,公路毁坏严重,造成路基缺口、滑塌、沉陷。
3.地震引发了山体滑坡,遇到暴雨形成泥石流、堰塞湖等引发公路水毁,造成路基缺口、滑塌、沉陷、冲刷、淘空、冲毁等;沥青路面松散、坑槽、脱皮、龟裂、网裂、翻浆;水泥混凝土路面板下淘空、断板、破碎、面板悬空;桥梁基础冲空、锥坡毁坏、侧墙胀裂倾覆、拱上填料及台背填土积水、栏杆损坏、桥面损毁、甚至桥梁损毁等;涵洞堵塞、沉陷、翼墙毁损、冲毁等;二、公路毁坏后有关公路桥涵的处理问题1.地震造成山体发生裂缝和崩塌,山石滚落堵塞公路的,在救援工作展开以后,应及时找出原公路,抽调推土机、装载机、挖掘机等工程机械及时清运堵塞在公路上的山石,对于局部震裂或者塌陷的,进行局部填土等处理方法,在原路上打通一条便道,以便争取时间,保证救援工作的顺利进行,待伤员救援完毕,再按照常规方法对公路进行维修处理。
都江堰-汶川公路边坡地震破坏模式研究甘建军;黄润秋;范崇荣;李前银;叶晓华【摘要】汶川特大地震发生后,都江堰至汶川公路两侧地质灾害尤为发育,先后多次完全中断震中生命线的交通,严重影响了公路的安全运行和灾后重建的顺利进行.通过汶川地震前后都江堰-汶川公路边坡现场调查资料对比分析,研究了该地段边坡的主要地质灾害类型及其破坏模式、易发性分区和防治建议.研究表明破坏类型主要为碎屑流式、碎裂滑移崩塌,剪断-溃滑型、拉裂-溃滑型、顺层溃滑型滑坡和沟谷型泥石流.都汶公路两侧的边坡灾害以崩塌为主,滑坡、泥石流次之.地震使区内泥石流暴发的频率和规模增大,特大型泥石流主要发生在映秀-北川断裂带的地震烈度较高区域.防治此类地质灾害,应以治理为主,预防和避让相结合.%Geological hazards induced by the Wenchuan Ms.8.0 earthquake along the Dujiangyan to Wenchuan Highway are especially severe and have serious effect on the safe riding along the highway and reconstructions.In order to prevent and reduce disasters effectively, main failure modes of slope, geohazard susceptibility distribution section and prevention suggestions in the area have been studied on the basis of the field investigations and statistic analysis of available data.The results show that main damage types are of debris flow to collapse and cataclastic rocks to collapses, tension-sliding type and plane sliding and shearing sliding to slides, V-shaped debris flows along the slope area.The characteristics of seismic geological disasters are avalanches, landslide and debris flow.Earthquake zone of debris, large scale increasing frequency and mudslides occurs mainly in Yingxiu-Beichuan fault of earthquake intensity is relatively high.Prevention of thosekinds of failure slope should follow the principles of taking prevention measures first and then leaving enough buffer space.【期刊名称】《水文地质工程地质》【年(卷),期】2011(038)003【总页数】7页(P59-65)【关键词】边坡;地质灾害;都汶公路;破坏模式;汶川地震【作者】甘建军;黄润秋;范崇荣;李前银;叶晓华【作者单位】成都理工大学,地质灾害防治与地质灾害保护国家重点实验室,成都,610059;四川省地质矿产勘查开发局,成都,610081;成都理工大学,地质灾害防治与地质灾害保护国家重点实验室,成都,610059;四川省地质矿产勘查开发局,成都,610081;四川省地质矿产勘查开发局,成都,610081;四川省地质矿产勘查开发局,成都,610081【正文语种】中文【中图分类】P642.22都江堰至汶川公路是国道213线的一部分,南起都江堰市,北至汶川县,全长90km,是国家西部大开发省际通道兰州至磨憨公路的重要组成部分,也是汶川地震极重灾区的“生命通道”。
2010年8月14日映秀至汶川走廊山洪泥石流灾害影像图2018年汶川地震发生后,每年雨季都叫人很揪心,每次大雨都会引发地震灾区山洪泥石流灾害,其规模和危害程度令人难以想象,许多公路被掩埋或被冲毁,不停地抢险救灾和灾后重建。
强震后山区公路的次生地质灾害具有面广量大、预测困难、持续时间长、处治乏力且手段少的特点,但灾区公路建设又必须加以应对,必须掌握地质灾害演变规律。
面对“两毁三建”的映秀至卧龙公路和映秀至汶川公路,持续近十年,对走廊带内的地质灾害演变进行连续不断地跟踪观测及研究,结合公路灾后重建的一些尝试,取得了一些可供借鉴的成果。
汇报内容汶川地震是典型的山区强烈地震,强震区处在高陡峡谷山区,并具有带状特征。
汶川地震发生于青藏高原东缘龙门山构造带,在地貌上处于青藏高原和四川盆地过渡带,该区域在不到50km 范围内,地形高差达5km以上,形成了龙门山深切峡谷地貌条件。
S E 汶川北川-映秀断裂茂县-汶川断裂龙门山青藏高原映秀都江堰灌县-江油断裂暖湿气流成都地震成因:汶川地震是青藏高原东部巴颜喀拉地块向东运动,受到华南地块的强烈阻挡,弹性应变能在龙门山逆冲推覆构造带北川-映秀断裂和灌县—江油断裂上积累,叠瓦状破裂、能量释放产生的强烈地震。
震后调查发现:导致公路中断、严重损坏、抢通困难的罪魁祸首是由地震引发的次生地质灾害,次生地质灾害给公路造成的损害远超过公路直接震害。
地震发生时,造成公路破坏的次生地质灾害主要是滑坡、崩塌、落石以及由滑坡阻塞河道所形成的堰塞湖主要类型:①滑坡②崩塌④堰塞湖地震发生后一定时期,造成公路破坏的次生地质灾害主要是泥石流、滑坡、崩塌落石,以及河道被淤积抬升所引起的公路被淹没和冲毁,而泥石流和洪水是对公路破坏最大、最主要的灾害。
研究时间:历时九年,持续跟踪观测依托工程:重点是“两毁三建”的映秀至卧龙公路;另外,映秀至汶川公路——持续跟踪地震灾区其它多条山区公路——非持续跟踪方法:原型试验——调查、遥感解译、现场监测理论分析——构建分析模型、现场验证并修正模型成果应用——监测预警,吸取教训、总结经验形成技术对策,指导灾后重建“7.9”洪灾雨季泥石流“8.14”洪灾“7.3”泥石流震后多年地质灾害仍持续爆发2010年2011年2013年2014年映秀至卧龙公路某一工点:一、震后山区公路地质灾害类型Ø极重、重灾区Ø总里程4573.8Km;Ø各类灾害点878个2.6%77.2%17.8%2.4%地表破裂(2.6%)崩塌(77.2%)滑坡(17.8%)泥石流灾害(2.4%)Ø龙门山三大断裂带Ø地貌Ø岩性震后地质灾害类型:地表破裂、崩塌、滑坡、泥石流等类型震后详细调查统计类型分析影响因素u 岩性:硬质岩区发育密度、规模最大u 地形:主要发生在40°以上的斜坡;失稳方向与发震断裂的走向基本一致。
第3期王东升等:汶川大地震公路桥梁震害初步调查己I吉]I目2008年5月12日我国四川省汶川县发生8级大地震,造成大量人员伤亡,举国同悲。
同时因滑坡及泥石流阻塞、桥梁倒塌及公路损毁使震中区交通运输完全中断,给抗震救灾带来了极大困难,突显生命线工程重要性。
为更好地认识地震对公路桥梁的影响及破坏规律,为灾区交通系统恢复重建和国内桥梁抗震设防、抗震设计、抗震加固等工作提供技术支持,中国地震局工程力学研究所科研人员在地震发生后即奔赴现场开展救援及桥梁震害调查工作,主要调查对象为213国道百花大桥和都汶高速公路接近完工的庙子坪大桥和新房子大桥。
2008年8月项目组又对震区桥梁震害进行了较详细调查,共调查桥梁20余座。
主要包括213国道映秀镇岷江大桥至寿江大桥间所有桥梁;S105国道平武县南坝大桥;位于北川县城的龙尾大桥以及位于成都彭州的小鱼洞大桥;位于都江堰虹口的高原大桥;位于映秀镇的高树大桥(顺岷江新建桥)。
图1为地震区交通分布情况。
调查范围基本涵盖了汶川大地震主发震断层:映秀一北川断裂下盘区域。
图1地震区交通分布及桥梁震害调查主要区域WenchuanEarthquakeFig.1Surveyscopesofdamagedbridgesin1典型公路桥梁震害1.1百花大桥百花大桥为曲线连续梁桥+直线连续梁桥+曲线连续梁桥的组合形式,平面呈“s”形。
墩梁采用无盖梁支撑,主梁直接置于柱顶,距震中映秀镇或主发震断层(映秀一北川断裂)约2—3km。
主要震害为5跨曲线梁整体性跨塌(图2(a)和图2(b)),部分梁体折断并叠置(图2(c))。
其它震害情况包括:桥墩弯曲破坏(图2(d))和桥墩剪切破坏(图2(e));桥墩系梁节点剪切破坏(图2(f))或节点处桥墩形成塑性铰(图2(g));软弱场地土层沉陷及向河心滑移导致桩基础变位、倾斜(图2(h));主梁横、纵向移位及碰撞和挡块震坏(图2(i)、图2(i))。
百花大桥地震破坏原因为:(1)悬臂端或盖梁支座支承长度不足且缺少纵向、竖向限位装置;(2)桥址处新近沉积软土发生沉陷并带动桩基整体向河心滑移,且基础转动位移被高墩放大;(3)强烈地震动效应使曲地震工程与工程振动第29卷线主梁脱离最外侧桥墩支承,最终发生落梁坍塌并致桥墩损毁,最先落梁跨似在远离映秀镇侧;(4)桥墩底部塑性铰区配箍率偏低(现场测量为书8@150)使抗剪能力不足;.(5)桥墩系梁节点设计不当,正确的做法是应使塑性铰形成于梁端Inf桥墩、节点保持弹性(图2(k))。
第44卷 第3期2009年6月西 南 交 通 大 学 学 报J OURNAL OF SOUTHW EST JI A OTONG UN I VERSI T YV o.l 44 N o .3Jun .2009收稿日期:2009 04 23基金项目:国家自然科学基金资助项目(5087818);国家自然科学基金科学部主任基金资助项目(50848020)作者简介:高波(1957-),男,教授,博士生导师,研究方向为隧道及地下工程,E m ai:l p rgaobo @s w jt 通讯作者:王峥峥(1982-),男,博士研究生,研究方向为地震工程,E m ai:l ipod2pri n ce @yahoo .co 文章编号:0258 2724(2009)03 0336 07 DO I :10.3969/.j i ssn .0258 2724.2009.03.005汶川地震公路隧道震害启示高 波1, 王峥峥1, 袁 松2, 申玉生1(1.西南交通大学土木工程学院,四川成都610031;2.四川省交通厅交通勘察设计研究院,四川成都610017)摘 要:在对都汶(都江堰 汶川)公路高速路段18座隧道进行震害调查的基础上,系统描述了隧道的各种震害形式,分析了震害产生的原因,并对隧道震后修复原则提出了相应的建议.震害表明:地震引起隧道破坏的外因,除地震动外,还有坡面失稳和断层错动引起的灾害.研究结果可供隧道抗震设计、灾后恢复重建和有关规范的修订参考.关键词:汶川地震;公路隧道;隧道震害;震害机理中图分类号:U 456;U 452.28 文献标识码:AL essons L earnt fro m Da mage of H ighway Tunnels i nW enchuan E arthquakeGAO B o 1, WANG Zhengzheng 1, YUAN Song 2, SHE N Yus heng1(1.Schoo l o f C iv il Eng ineer i ng ,Sout hw est Jiao tong U n i versity ,Chengdu 610031,Ch i na ;2.S ichuan Comm un i cationSu rvey i ng &D esi gn Institute ,Chengdu 610017,China)Abst ract :Based on t h e field investiga ti o n of 18tunne ls a l o ng Du jiangyan W enchuan h i g hw ay ,the da m age patter ns of highw ay tunne ls w ere syste m atica lly described ,the da m age m echan is m s w ere analyzed ,and so m e proposals w ere put for w ard for the f u ture rehabilitation o f the tunnels da m aged by the W enchuan earthquake .The research resu lts sho w that the da m age degree of t h e tunne ls is associated not on ly w ith ground shak i n g ,but also w ith geo l o g ica l disasters i n duced by slope instab ility and fault d isp lace m en.t The researc h provides a reference for the seis m ic desi g n of tunnels ,the reconstructi o n of t h e d isaster areas i n the earthquake and the rev ision of corresponding codes and regu l a ti o ns .K ey w ords :W enchuan earthquake ;h i g hw ay tunne;l tunnel da m age ;da m age m echanis m隧道位于岩土之中,较地面结构有着天然良好的抗震性能.但在一定地震强度和特定地质条件下,隧道结构可能遭受破坏.对隧道震害资料的收集,国内外都已做了很多工作[1~3],杜克、斯蒂文斯、道丁、欧文等分别对隧道震害进行了大量研究,并建立了相应的数据库.S Shar m a 等在前人研究的基础上,又收集了自唐山地震以来的52个隧道震害实例,使建立的隧道震害数据库成为目前世界上占有资料最多的数据库,共收集世界范围内85次地震中反映隧道稳定性的192篇报告.国内的潘昌实、高波、王峥峥等也对隧道和地下结构的地震灾害规律进行了研究[4,5].在地震作用下,隧道的受力状态是一个复杂而又很少研究的问题,地震对隧道的破坏机理还没有为人们充分认识.现阶段隧道抗震设计还属于一门 艺术!,而非完全的 科学!.因此,了解和掌握隧道的震害形态,对正确采取对策具有重要意义.第3期高波等:汶川地震公路隧道震害启示2008年5月12日,中国四川省汶川县境内(N30.99∀,E103.36∀)突发8.0级地震,造成了巨大的损失.都江堰、映秀、汶川以及沿线灾情特别严重,映秀至汶川的公路交通完全中断,其中都汶(都江堰 汶川)公路沿线隧道发生了不同程度的破坏.这一成都经都江堰至汶川的最便捷通道的中断,严重影响了汶川的抗震救灾.本文中汇总了有关公路隧道震害调查资料[3,6~9],初步统计了公路隧道的震害情况,系统描述了隧道的各种震害形态,分析了震害产生的原因,并对隧道震后修复原则提出了相应的建议.分析结果可供隧道抗震设计、灾后恢复重建和有关规范的修订参考.1 公路隧道震害概况根据四川省交通厅公路规划勘察设计研究院的调查统计,汶川地震中四川灾区的56座隧道发生了不同程度的损坏,其损坏程度和评估结果见图1.汶川地震后,作者赶赴都汶公路现场,对都汶公路高速路段4座隧道、二级路段8座隧道和三级路段6座隧道共18座隧道进行了震害调查.隧道震害调查的重点[10,11]见表1,沿线各隧道的概况见表2.从现场调查的震害情况看,都汶公路高速路段和二级路段的隧道整体上基本稳定,地震对隧道局部造成了损坏,即隧道外露洞口部分发生砸坏、堵塞、外部装饰脱落以及个别风机、灯具等附属设施松动现象,部分施工缝有微小开裂现象,个别隧道洞身衬砌局部开裂而路面未见异常情况.二级路段隧道只需进行简单的检查、清理、修复即可保通;三级路段的3座隧道基本稳定,应急阶段若需要利用,只需进行简单的检查、清理、修复即可.恢复重建阶段,为保证隧道的长期、安全使用,需要进行详细检测评估后再整治.337西 南 交 通 大 学 学 报第44卷表3列出了都汶公路隧道震害的调查结果.表2 都汶公路隧道简介T ab.2 In troduction o f tunne ls a l ong Du jiangyan W enchuan h i gh w ay公路等级编号隧道名称基本信息长度/m受害经历施工方法震中距/k m不良地质高速路1紫坪铺隧道4090瓦斯爆炸台阶法50瓦斯、断层2龙洞子隧道1071无NATM30断层3龙溪隧道3691变形过大微台阶、全断面49高瓦斯、断层4烧火坪隧道451无NATM20断层二级路5龙池隧道1177无三台阶50断层、瓦斯6皂角湾隧道1926无台阶法35断层7毛家湾隧道399无台阶法42无8彻底关隧道403无台阶法32断层9福堂坝隧道2365岩爆分步开挖28高地应力10桃关隧道625无台阶法30断层11草坡隧道759无台阶法30断层12单坎梁子隧道1567无台阶法32断层三级路13马鞍石隧道282塌方台阶法55瓦斯14友谊隧道950瓦斯燃烧、爆炸NATM52高瓦斯15云顶山隧道451无台阶法50无16映秀明洞40无台阶法48无17福堂隧道300无台阶法45无18飞沙关隧道100无台阶法50无表3 都汶公路隧道震害调查结果T ab.3 Investi ga tion resu lts o f se is m ic damage o f the tunne ls a l ong Du jiangyan W enchuan h i gh w ay编号隧道名称洞门开裂端墙破损崩落土砂主体路基底鼓开裂衬砌移动附属物破坏渗水1紫坪铺隧道#####2龙洞子隧道##### 3龙溪隧道######4烧火坪隧道###5龙池隧道######## 6皂角湾隧道#### 7毛家湾隧道###8彻底关隧道#####9福堂坝隧道##### 10桃关隧道###11草坡隧道## 12单坎梁子隧道###13马鞍石隧道14友谊隧道#15云顶山隧道#16映秀明洞#17福堂隧道##18飞沙关隧道#2 隧道震害形式2.1 洞口震害隧道进出口是隧道唯一暴露的部分,所处的地质条件差,多为严重风化的堆积体,且覆盖层较薄.表4 338第3期高波等:汶川地震公路隧道震害启示339列出了汶川地震中都汶公路隧道的主要震害形式,推断了造成各种震害的原因,并给出了建议处理措施,供震后隧道修复参考.调查的震害表明:汶川地震引起了大量滑坡和落石,这些地质灾害对隧道洞口结构造成了不同程度的破坏.因此,在进行洞口设计时,应尽量避免在洞口进行大的挖方.必要时,最好把洞口向前延伸,或者设置抗滑桩、落石防护网等坡面稳定措施.2.2 洞身震害2.2.1 开裂破坏汶川地震对隧道洞身结构也造成了较大的破坏,主要原因是多座隧道贯穿断层,而且沿线地层条件变化大.图2为隧道衬砌产生的开裂破坏.其中,图2(a)为隧道拱肩处衬砌发生大面积混凝土剥落,剥落面积达1.5m2;图2(b)为隧道拱肩处产生纵向裂缝,该裂缝几乎贯穿整条隧道;图2(c)为隧道边墙处产生斜裂缝;图2(d)为隧道边墙处产生大面积纵横交叉开裂.2.2.2 永久大变形图3为隧道发生的永久变形.其中,图3(a)为钢架发生扭曲变形破坏;图3(b)为初期支护钢架发生弯曲破坏;图3(c)为隧道二衬发生整体坍塌;图3(d)为隧道二衬顶部发生掉块,并导致防水层破坏;340西 南 交 通 大 学 学 报第44卷图3(e)为隧道底部沿纵向隆起,并导致张拉开裂;图3(f)为隧道底部沿横向错台隆起,隆起高度最大达0.5m.图3中,隧道距离震中约50km,地震时受面波影响严重,在面波作用下发生竖向永久位移.图4为隧道发生横向剪切破坏和横向剪切破坏的机理.该隧道发生横向剪切破坏,相对位移达30c m,拱肩及仰拱处衬砌伴生纵向裂缝,延伸长度约500c m.横向剪切破坏发生的机理是,隧道被断层横切,地震时地层沿断层面错动,隧道产生相对位移,发生剪切破坏.第3期高波等:汶川地震公路隧道震害启示2.2.3 渗水破坏多座隧道施工缝处发生不同程度的渗水,表现形式为浸润、滴水、淋水,如图5所示.其中图5(c)中施工缝拱部呈淋水状,右侧边墙出水呈鼓出状,出水量约11.5m 3/d.3 震后修复建议汶川地震对都汶公路隧道造成了不同程度的破坏.这些震害表明:地震引起隧道破坏的外因,除了地震动以外,还有坡面失稳和断层错动引起的灾害.其中,坡面失稳和断层错动引起的隧道震害属于静力作用,是由于地基失效产生的相对位移引起隧道破坏;地震动引起的隧道振动破坏是动力作用,是由于振动产生的惯性力引起的.因此,既有隧道的抗震补强及新建隧道的抗震设计中必须分清原因,以便 对症下药!,采取相应的抗震措施,确保隧道安全.针对此次调查的18座隧道震害,提出以下6点建议,供震后修复工作参考:(1)对有可能发生坡面灾害的不稳定边坡,采取坡面稳定措施;(2)对有可能发生滑动落石的洞口,延长洞口,新增衬砌;(3)对有可能发生泥石流的洞口,整治山体,修筑砂堤;(4)对既有变异区间,进行返修、拱架防护;(5)对有围岩崩塌或涌砂区间,进行围岩压浆、导水;(6)对衬砌背后有空隙的区间,进行回填压浆.4 经验教训与启示根据对汶川地震隧道震害的调查与分析,对山岭隧道抗震,应总结经验和教训,做好以下工作:(1)首先应做好隧址的选择和调查工作.除了区域性地震烈度外,还要考虑局部地形、地貌及地质条件对隧道震害的影响,以便为采取抗震措施提供依据.(2)强调 刚柔兼济!的抗震设计理念,正确处理隧道与围岩的刚度匹配关系.(3)洞门应采用轻型结构,以减小地震作用.(4)加强隧道洞口段的抗震构造措施,提高洞口结构的延性.(下转第374页)341西 南 交 通 大 学 学 报第44卷374theory and exper i m ents[J].Journal of Sound and V i bra ti on,2008,309(3 5):637 676.[4] PA I DOU SSIS M P,SE M LER C,W ADHAM GAGNON M,et a.l Dyna m ics o f cantileve red pipes convey i ng fluid.Part2:dynam ics o f the syste m w ith i nter m ediate spr i ng suppo rt[J].Journa l of F l u i ds and Struc t ures,2007,23(4):569 587. [5] W I L S ON D E.A dded m ass and da m pi ng coeffi c i ents for a hexagona l cy li nder[J].Journa l of F luids and Struc t ures,1991,5(5):503 519.[6] YANG Y R,ZHANG JY.F requency ana l ysis of a parallel fl a t p l ate type structure i n stillw ater,pa rt II:a co m plex struct ure[J].Journa l of Sound and V ibration,1997,203(5):805 814.[7] YANG Y R,ZHANG J Y.F requency ana l y si s o f a para llel flat plate type structure in stillw ater,Part I:a M u lti span bea m[J].Journa l of Sound and V ibration,1997,203(5):795 804.[8] 范晨光,鲁丽,杨翊仁.静水中非对称板状结构响应局部化[J].西南交通大学学报,2004,39(6):792 796.FAN Chenguang,LU L,i YANG Y iren.R esponse loca li zati on o f asymm etr ica l plate type structure i n stillw ater[J].Journal o f South w est Jiao tong U nivers it y,2004,39(6):792 796.[9] LU L,i YANG Y iren.V i brati on o f a pa ra lle l plate type structure i n t wo d i m ensi onal ax i a l flo w[C]∃Proceed i ng of t heInterna ti ona l Conference on M echan i ca l Eng i nee ri ng and M echanics.M on mouth J uncti on:Sc ience Press U S A Inc.,2005: 1180 1185.[10] PAVONE S J,SCARTON H m ina r fl ow induced deflecti ons o f stacked p lates[J].N uc l ear Eng i neeri ng and D es i gn,1982,74(1):79 89.(中文编辑:秦 瑜 英文编辑:刘 斌) (上接第341页)(5)在地层条件变化处设置柔性接头,以适应地层的变形.(6)确保施工质量.致谢:本文获得西南交通大学博士生创新基金资助,四川省交通厅交通勘察设计研究院廖沛源等同志提供了相关图片与数据,在此一并表示感谢.参考文献:[1] DOW D ING C H,ROZEN A.Dam age to rock t unnels fro m earthquake shak i ng[J].Journa l of t he G eo technical Eng i nee ri ngD iv i sion,1978,104(1):175 191.[2] S HAR M A S,J UDD W R.U nderground open i ng da m age from earthquakes[J].Eng i neer i ng G eo l ogy,1991,30(1):263 276.[3] W ANG Zheng z heng,GAO Bo,JI ANG Y uanjun,et a.l Investi gation and assess m ent on m ounta i n tunne l s and g eo technicalda m age after theW enchuan eart hquake[J].Sc ience i n China Series E:T echnolog i ca l Sc i ences,2009,52(2):546 558. [4] 潘昌实.隧道地震灾害综述[J].隧道及地下工程,1990,11(2):1 9.PAN C angsh.i R ev ie w of ea rt hquake dam age o f tunnels[J].T unne l and U nderg round Eng i neer i ng,1990,11(2):1 9. [5] 王峥峥,高波,索然绪.双洞隧道洞口段抗减震振动台试验[J].中国公路学报,2009,22(2):71 76.W ANG Zheng z heng,GAO Bo,S U O R anxu.Shaking table tests on entrance anti se is m of double track tunne ls[J].Chi na Jou rnal of H i gh w ay and T ranspo rt,2009,22(2):71 76.[6] 张广洋.5%12!汶川大地震与都汶公路隧道震害[C]∃汶川大地震与四川公路隧道建设研讨会(论文集).成都:四川省公路学会隧道专业委员会,2008:1 23.[7] 李海清.隧道工程震害处治对策[C]∃汶川大地震与四川公路隧道建设研讨会(论文集).成都:四川省公路学会隧道专业委员会,2008:82 109.[8] 关宝树.隧道工程设计要点集[M].北京:人民交通出版社,2003:448 471.[9] 关宝树.隧道工程维修管理要点集[M].北京:人民交通出版社,2004:168 177.[10] 四川省交通厅公路规划勘察设计研究院.国道317、213线都江堰至汶川公路高速路段地震灾后恢复重建方案设计汇报材料[R].成都:四川省交通厅公路规划勘察设计研究院,2008.[11] 四川省交通厅交通勘察设计研究院.G213映秀至汶川段老路调查、检测、评估、设计报告[R].成都:四川省交通厅交通勘察设计研究院,2008.(中、英文编辑:付国彬)。
映秀-卧龙公路沿线汶川地震地质灾害研究程强;吴事贵;苏玉杰【期刊名称】《工程地质学报》【年(卷),期】2010(18)2【摘要】映秀-卧龙公路是汶川地震灾区距震中最近、震害最为严重的一条公路,本文对沿线地震地质灾害进行了详细的调查研究.依据震害特征,将沿线震害划分为斜坡中上部强风化岩体及土层失稳、结构面切割岩体崩滑失稳、滑坡、泥石流等4类,并分析了沿线震害发育规律.调杳表明:龙门山后山断裂两侧地震地质灾害呈现显著的差异性,主要是由深大断裂的消震隔震效应,地貌放大效应,地质结构等三方面因素决定的.通过134条实测剖面分析,研究了地震失稳斜坡坡度和失稳部位.地震诱发失稳斜坡坡度在33°~84°之间,主要分布在41°~65°之间,可以认为地震诱发斜坡失稳灾害主要发生在40°以上的斜坡.斜坡失稳部位主要分布在斜坡中上部以及地貌突出部位,主要失稳部位在0.4坡高以上.从研究斜坡动力失稳的角度,将沿线斜坡划分为基岩-土层及强风化层斜坡地质结构、不利外倾结构面基岩斜坡地质结构、块状构造基岩斜坡地质结构、块碎石土层斜坡地质结构等几种地质结构模型,分析论述了各种地质结构相应的地震地质灾害类型及特点.【总页数】8页(P160-167)【作者】程强;吴事贵;苏玉杰【作者单位】四川省交通厅公路规划勘察设计研究院,成都,610041;四川省交通厅公路规划勘察设计研究院,成都,610041;四川省交通厅公路规划勘察设计研究院,成都,610041【正文语种】中文【中图分类】P65【相关文献】1.汶川地震区映秀——卧龙公路边坡崩塌类型的赤平投影解法 [J], 王孝健;苏生瑞;成良霞2.滇东北地区地质灾害及其对公路工程影响研究——以某拟建公路沿线地质灾害为例 [J], 李慧荣;苏生瑞3.地质灾害区域“五度”评价理论体系及地质灾害成生规律研究——评《汶川地震区地质灾害成生规律研究》 [J], 羊家杏4.天津某公路沿线地质灾害隐患点特征与治理方案研究 [J], 片磊5.天津某公路沿线地质灾害隐患点特征与治理方案研究 [J], 片磊因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
公路桥梁常见震害及抗震措施
公路桥梁常见震害:
1. 桥墩和桥台的破坏:地震会对桥墩和桥台造成破坏,导致桥梁失稳或坍塌。
2. 桥面的破坏:地震会对桥面造成破坏,导致车辆无法通行。
3. 桥梁结构的变形:地震会对桥梁结构造成变形,导致桥梁失去承载能力。
4. 桥梁支座的破坏:地震会对桥梁支座造成破坏,导致桥梁失去稳定性。
抗震措施:
1. 设计抗震:在设计公路桥梁时,应考虑地震因素,采用抗震设计方法,确保桥梁在地震中具有足够的抗震能力。
2. 加固改造:对于已经建成的公路桥梁,可以通过加固改造来提高其抗震能力,如加装钢筋混凝土包裹、加装支撑等。
3. 定期检查维护:定期对公路桥梁进行检查和维护,及时发现和处理存在的问题,确保桥梁的安全性。
4. 建立应急预案:建立公路桥梁地震应急预案,明确各种应急措施和应急救援机制,确保在地震发生时能够及时有效地进行应对。
汶川地震灾区公路隧道震害调查及初步分析
王明年;崔光耀;林国进
【期刊名称】《西南公路》
【年(卷),期】2009(000)004
【摘要】5.12汶川大地震造成震区隧道结构受损严重,严重影响了灾区救援和灾后重建。
为了统计震区隧道震害资料的方便,对隧道震害程度进行了划分,分为无破坏(A)、轻度破坏(B)、中度破坏(C)和严重破坏(D)四种。
首先进行了震区隧道震害调
查总体评价,再按照洞口段、洞身段和断层破碎带段进行分段统计、评价。
在已经
调查的40座隧道中,地震后可抢通通行的39座,占所调查隧道道总数的97.5%,这
说明隧道工程是一种抗震性能比较好的交通建筑形式,对于保障震后生命线的畅通
有着重要的意义。
研究成果一方面保存了震区隧道震害的珍贵资料,另一方面对于
进一步研究高烈度地震区隧道震害机理、抗震及减震技术都有着长远和现实的意义。
【总页数】6页(P41-46)
【作者】王明年;崔光耀;林国进
【作者单位】西南交通大学土木工程学院;四川省交通厅公路规划勘察设计研究院【正文语种】中文
【中图分类】P315.9
【相关文献】
1.汶川地震灾区大中型水电工程震损特征初步分析 [J], 宋胜武;蒋峰;陈万涛
2.汶川8.0级大地震公路隧道震害调查与震害特征 [J], 崔光耀;伍修刚;王明年;林国
进
3.汶川地震灾区砖混结构房屋震害调查分析 [J], 陈伟;郭小康;焦涛
4.汶川大地震汉源县城建筑物震害调查与初步分析 [J], 卢滔;李巨文;刘晓阳;刘启方
5.《汶川地震灾区大中型水电工程震损调查与初步分析报告》已完成 [J], 李福云因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
都江堰-汶川公路汶川地震次生地质灾害主要特征和形成机理甘建军;黄润秋;李前银;叶晓华;高文军【期刊名称】《地质力学学报》【年(卷),期】2010(016)002【摘要】汶川特大地震发生后,都江堰至汶川公路两旁次生地质灾害尤为严重,先后多次完全中断震中交通生命线,严重地影响了公路的安全运行和灾后重建.通过对汶川地震前后都江堰-汶川公路边坡现场调查资料对比分析,研究了该地段边坡的主要次生地质灾害类型及其破坏模式、形成机制和时空分布特点.破坏类型主要为碎屑流式、碎裂滑移式崩塌和碎裂-俯冲式、振荡-高速滑移式泥石流等,造成沿线边坡发生大面积浅表生改造破坏.此类灾害具有丛集性、相关性、分段性的明显特点.成因复杂的高陡岩土体是次生地质灾害的主要物质基础;强烈的场地地震效应和内外动力耦合作用是该地区地质灾害成生的主要因素.【总页数】13页(P146-158)【作者】甘建军;黄润秋;李前银;叶晓华;高文军【作者单位】成都理工大学地质灾害防治与地质灾害保护国家重点实验室,四川,成都,610059;四川省地质矿产勘查开发局,四川,成都,610081;成都理工大学地质灾害防治与地质灾害保护国家重点实验室,四川,成都,610059;四川省地质矿产勘查开发局,四川,成都,610081;四川省地质矿产勘查开发局,四川,成都,610081;四川省地质矿产勘查开发局,四川,成都,610081【正文语种】中文【中图分类】P694【相关文献】1.汶川地震极重灾区中小学校的心理援助现状与需求——以茂县、汶川县和都江堰市为例 [J], 伍新春;侯志瑾;臧伟伟;张宇迪;常雪亮2.汶川地震区跨断层带公路隧道震害形成机理分析 [J], 崔光耀;伍修刚;王明年;林国进3.汶川地震灾区泥石流危险性评估——以都江堰—汶川公路为例 [J], 韩用顺;李龙伟;朱颖彦;孔亚平;李志强;黄鹏4.5.12汶川地震崩塌滑坡分布特征及影响因子评价--以都江堰至汶川公路沿线为例 [J], 庄建琦;崔鹏;葛永刚;朱颖彦;刘应辉;裴来政5.5.12汶川地震对岷江上游河道的影响--以都江堰-汶川河段为例 [J], 葛永刚;庄建琦因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
汶川“512”地震公路灾害分析和防治对策李朝安;谭炳炎;胡卸文【期刊名称】《自然灾害学报》【年(卷),期】2009(18)6【摘要】"5.12"汶川8.0级特大地震中,震区公路及其设施设备遭到了极为严重的破坏,公路受损里程累计53 295 km。
通过灾后现场调查资料对震区高山峡谷地带的公路破坏特征进行了剖析和归纳。
将地震灾害破坏模式划分为两种:一种是与地震同步发生的地震波对公路结构本身造成的直接破坏模式,主要有公路的路面、桥梁、隧道结构本身的变形和破坏;另一种是地震诱发诸如崩塌、滑坡、泥石流、塌陷等次生灾害对公路的间接破坏作用。
通过对两种破坏作用的分析,从6个方面提出了对震区高山峡谷地带的公路抗震防灾对策建议。
【总页数】7页(P97-103)【关键词】汶川“5·12”地震;公路地震灾害;防灾对策;灾后现场调查【作者】李朝安;谭炳炎;胡卸文【作者单位】西南交通大学土木工程学院,四川成都610031;中铁西南科学研究院有限公司地质灾害防治研究所,四川成都610031【正文语种】中文【中图分类】P315.9【相关文献】1.地震次生山地灾害及其防治对策——以"汶川大地震"次生山地灾害为例 [J], 陈兴长;陈慧2.川甘界-广元高速公路沿线汶川"5.12"地震地质灾害发育规律及防治对策 [J], 程强;王然平;马洪生3.川甘界—广元高速公路沿线汶川“5.12”地震地质灾害发育规律及防治对策[J], 程强;王然平;马洪生4.“5·12”汶川地震后映卧公路地质灾害及二次重建分析 [J], 刘明冲;张凤;张清涛;余小英;李文德5.“5·12”汶川地震房屋建筑震害分析与对策研究报告——“5·12”汶川地震房屋震害研究专家组 [J],因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
交通基础设施抗震减灾技术研讨会交流材料 1 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
类别 总计 四川 甘肃 陕西 公路总里程 62671 45897 8809 7965 受损里程 (比例) 31412 (50.1%) 24103 (52.5%) 5518 (62.6%) 1791 (22.5%)
国省干线受损里程(比例) 2422 (40.11%) 1970 (41.8%) 413 (39.0%) 39 (15.6%) 其它公路受损里程(比例) 28990 (51.2%) 22133 (53.74) 5105 (65.9%) 1752 (22.8%)
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。 交通基础设施抗震减灾技术研讨会交流材料 2 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 交通基础设施抗震减灾技术研讨会交流材料 3 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 破坏等级 应急保通阶段使用情况 震后灾后重建处置 主要特征描述
A-无破坏 不需处置即可正常通行 不需处置。 无。 B-轻微震害 不需处置即可正常通行 需简单进行进行处置维修。 主要构件无明显结构性损伤。①主梁发生轻微移位。移位在5cm以内;②桥墩无倾斜,也无开裂现象。③桥台轻度破坏,桥台背墙、翼墙轻微开裂。 C-中等破坏 不需处置但需限制通行或处置后恢复正常通行 震后通过简单处加固后,达到正常使用标准。如图: ①主梁发生移位,但仍有安全支撑,无落梁风险;移位在5cm以上,但未从支座垫石滑落;②桥墩无明显倾向,桥墩轻微开裂或保护层剥落但未伤及核心区砼,但桥墩承载能力无明显下降;③桥台中度破坏,桥台背墙、翼墙开裂。 D-严重破坏 需处置后满足应急抢险通行 震后需加固处置才可达到正常使用标准 ①主梁发生严重移位,存在落梁风险;②桥墩明显倾向,桥墩严重开裂,形成主裂缝或形成多条剪切缝并延伸至核心区,桥墩承载能力明显下降;③桥台严重破坏,背墙、翼墙垮塌,桥台该类(帽梁)剪断。 E-完全损毁或失效 完全丧失通行能力,已无修复必要 需要进行结构构件的更换或撤除重建 ①全桥或部分联跨发生整体垮塌;②主梁发生整跨落梁;③桥墩出现剪断或压溃)。
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,交通基础设施抗震减灾技术研讨会交流材料 4 详见饼状图2-2。
56.3%26.5%
9.0%6.6%1.6%
未破坏轻微破坏中等破坏严重破坏完全损毁
5%4%
31%
48%
12%
完全损毁严重破坏中等破坏轻微破坏未破坏 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 震害分类 震害分级 备注 A- 间接震害 (地质灾害) A1-山体跨塌掩埋桥梁 A2-山体跨塌砸断主梁 A3-山体跨塌及落石砸断桥墩 B-直接震害 主梁震害 b1-主梁未发生移
位 -
b2-主梁轻微移位 主梁移位低于5cm。 交通基础设施抗震减灾技术研讨会交流材料 5 b3-主梁中度移位 主梁移位大于5cm,但未从垫石滑落 b4-主梁严重移位 主梁从垫石滑落,但未从盖梁滑落 b5-主梁落梁 主梁发生落梁。
桥墩挡块 C1-挡块完好 - C2-挡块开裂 - C2-挡块剪断 -
桥墩 P1-完好 - P2-轻微开裂 桥墩只出现保护表明裂纹。
P3-中度开裂 桥墩中度开裂或保护层剥落但未伤及核心区砼,但桥墩承载能力无明显下降;
P4-严重开裂、压溃 桥墩严重开裂,形成主裂缝或形成多条剪切缝并延伸至核心区,桥墩承载能力明显下降;桥墩压溃。 P5-完全失效 桥墩出现剪断和倒塌
2.3 桥梁震害处治对策 B-轻微震害:抢通、保通阶段可暂不处治,恢复重建阶段修复开裂桥台背墙、翼墙。 C-中等破坏:抢通、保通阶段可暂不处治,但需加强观测;恢复重建阶段可通过主梁复位,桥墩表层混凝土修补,桥台加固予以修复。 D-严重破坏:抢通、保通阶段应采用紧急加固,或开辟便道(桥)绕行;恢复重建阶段可通过主梁复位、桥墩加固、桥台修复予以修复。 E-完全损毁或失效:抢通、保通阶段应开辟便道(桥)绕行;恢复重建阶段开展全面重建。 3 隧道震害与分类
3.1 隧道震害调查 通过对地震极重、重灾区内,14条分布有隧道的线路震害调查、检测,总计完成40座隧道震害资料的收集和整理分析。 隧道震害主要表现为:隧道洞口被山体滑坡崩塌掩埋、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;排水系统遭到堵塞和破坏、积水严重,路面及仰拱隆起、错台等。 3.2 隧道震害分级 依据震害调查、统计,为准确描述隧道震害程度,将隧道震害分为五级,见表3-1所示。 表3-1 隧道震害程度分级 震害程度 震害描述 无破坏(A) 地震对隧道无破坏 轻度破坏(B) 正常通车,局部破损,需要较小程度的修缮、加固