小議對橋梁坍塌事故的分析

小議對橋梁坍塌事故的分析

【摘要】橋梁存在于自然界中，滿足我們的使用要求。不管是在其建造階段還是運營階段，都不可避免的受到來自自然界的各種因素的影響，像洪水、地震、風沙、冰凍、泥石流等；同時，橋梁也會受到設計、施工失誤、超載等人為因素的影響；此外，橋梁所采用材料的自身性能也會不斷退化，從而導致結構各部分不同程度的損傷和劣化。

【關鍵詞】橋梁坍塌泥石流冰凌

一、泥石流造成的橋梁坍塌事故

1.泥石流造成的橋梁坍塌事故現狀

泥石流是介于流水與滑坡之間的一種地質作用。在適當的地形條件下，大量的水體浸透山坡或溝床中的固體堆積物質，使其穩(wěn)定性降低，飽含水分的固體堆積物質在自身重力作用下發(fā)生運動，就形成了泥石流。泥石流是一種破壞力很大的山區(qū)自然災害，一次強大的泥石流，常常會沖毀橋梁，淤埋鐵路，淹沒車站，中斷交通。是山區(qū)建設和鐵路、公路運輸中必須注意的自然災害。我國是一個多山的國家，山地面積約占總面積的三分之二以上，因而泥石流分布也較廣，橋梁遭受泥石流的破壞，幾乎連年不斷，并有逐年增加的趨勢。

我國鐵路史上最大的泥石流災害發(fā)生在成昆鐵路向南行橫跨大渡河后所穿越的第一條溝谷——利子依達泥石流溝中。該溝地屬四川省涼山彝族自治州甘洛縣，是大渡河的一條支流。

這次泥石流災害發(fā)生的時間是1981年7月9日凌晨1時30分。沖毀成昆鐵路利子依達溝鐵路橋一座，把2號墩連腰斬斷，鋼梁被沖入大渡河。當天凌晨1時46分，由格里平至成都的442次客車，不幸在橋位處與泥石流遭遇，兩輛機車、一節(jié)郵政車、一節(jié)客車及一批旅客，一起被洪流推人奔騰咆哮的大渡河中，死亡275人，受傷數十人，釀成了我國鐵路史上罕見的泥石流災害事故。

2.減少泥石流對橋梁危害的措施

(1)排導工程。公路、鐵路在選線時盡量避開泥石流的洪積扇，實在避無可避，可選擇大的橋梁跨徑，增大橋梁等構造物的泄洪能力。讓泥石流按設計意圖順利通過排導設施順暢地從要保護的橋梁的上游泄到下游，不造成危害。

(2)攔擋工程。在容易發(fā)生泥石流溝中修筑各種形式的攔擋壩，以控制泥石流的固體物質和雨洪徑流，攔截泥石流的沙石、削弱泥石流的流量和能量。

(3)植物措施。以上措施雖然可以一定程度上減少泥石流對橋梁的危害，但都不能從根本上解決問題。通過對泥石流的活動規(guī)律進行研究，可以發(fā)現：雖然其突發(fā)性強，治理難度大。但它的發(fā)生和森林植被覆蓋率有很大的關系，森林植被覆蓋率小的地方，水土保持能力差，容易或者有可能發(fā)生泥石流。因此，我們可采用以林為主，林、灌、草多層立體交錯覆蓋的造林結構，層層截流降水，減輕地表侵蝕，防止水土流失，防治泥石流。

(4)耕作措施。禁止毀林開荒和順坡耕作，推廣少耕、免耕、覆蓋耕作等保土耕作措施。

二、冰凌對橋的破壞

1.冰凌對橋產生破壞的原因

在我國北方地區(qū)，尤其是東北及內蒙地區(qū)，氣候嚴寒，封凍期長，平均封凍期在五個月左右，平均最大冰厚為l至米。因此在這些地方，冰凌對橋的危害就變得非常嚴重，成為一個不可忽視的問題。冰凌對橋的危害主要體現在對橋墩的危害。冰凌造成橋墩破壞的主要原因，大致可分三種形式：一是覆蓋冰層形成時，由于氣溫劇烈變化，冰膨脹所引起的靜冰壓力；二是流冰期冰塊與橋墩碰撞時產生的動冰壓力；三是流冰期冰覆蓋層對橋墩的磨損作用上述三種形式并非單獨存在，而是互為影響共同作用的。

2.冰凌對對橋的破壞實例

京包線妨水河橋1955年建成通車后，先后在1956年和1967年兩次發(fā)生冰凌破壞，1956年1月9日，該橋第5—12號墩向上游傾斜，目測橋面變形，約180—250毫米。經過詳細檢查發(fā)現第4、5、6、7、8及19號墩斷裂，第12、16、20號三個墩也發(fā)現裂紋，但未斷裂。1967年12月8日，冰壓力又將第6、9、13、17、18號五個墩擠壞，其中第6號墩是第二次折斷，斷裂位置及傾斜方向與第一次基本相似。造成本橋兩次破壞的主要原因，系第一種形式，即冰在氣溫上升時膨脹而引起的靜冰壓力，而其他二種形式則起輔助作用。因為本橋橋位處，每日上午11點，氣溫上升速度較快，且時間較短，此時產生的靜冰壓力急劇增加，致使橋墩承受不了而被剪壞。1975年1月23日，大冰排將永和村津唐公路橋撞毀8孔。同日，寧車沽公路橋主流中4個橋墩也被撞擊錯位露筋。

3.防冰凌破壞的常用措施

(1)用人工把橋墩附近—1米范圍內的冰破開，或者用破冰船在距橋墩50米以外，撞開一條活水帶，并圍著橋上下游兩側破冰，以期達到保持不凍的目的。(2)開河前對大塊冰凌預爆。在橋墩位置選擇破冰棱及護基工程。(4)改變過去橋的跨度小、墩密、橫阻河道的設計方法，改用大跨徑橋梁通過，減少橋墩數量。

三、車撞橋事故實例

近年來，隨著經濟的快速發(fā)展，跨線橋尤其是城市高架橋大量修建，再加上各種車輛的數量也在急劇增加，使得汽車與城市橋梁屢屢“親密接觸”。以北京市為例，2005全年發(fā)生60余起車撞橋事故，2006年截止到5月底，己經發(fā)生了33起，比去年同期增加了%，全國其它的城市也存在同樣的問題。

實際上，車撞橋對橋梁造成的損壞是無法估量的。通常說的損傷是有形的，比如撞壞主梁等。但是，并不僅僅如此，因為每一次的撞擊都會使橋梁受“內傷”。隨著時間的推移，“內傷”帶來的隱患則會逐步顯現出來。有關專家指出，由于汽車撞橋事故及車輛超載等原因，使很多城市橋梁的平均使用壽命減少了近20年。因此，車撞橋的問題應引起我們足夠的重視。

四、結論

橋梁存在于自然界中，滿足我們的使用要求。不管是在其建造階段還是運營階段，都不可避免的受到來自自然界的各種因素的影響，像我們前面各章所介紹的洪水、地震、風沙、冰凍、泥石流等等。這些自然界的不可抗力既然存在，我們的橋梁就避無可避，必然會遭到它們不同程度的破壞。短期內發(fā)生的諸如突然破壞與倒塌，多是由于施工質量沒有達到規(guī)范和設計要求，典型的問題包括材料強度不足和施工工藝不合格等；也有個別橋梁存在諸如偷工減料、以次充好等嚴重的管理問題，更是對橋梁安全造成致命的損害。而大量的橋梁在遠沒有達到預期使用壽命時，出現了影響正常使用的病害與劣化;特別是一些橋梁在只使用了幾年、甚至剛建成不久就出現嚴重的耐久性不足的問題，這也與施工質量低下有重要關系，典型的問題有鋼筋保護層不足及目前廣泛存在于施工現場的嚴重的構件開裂問題(主要原因包括：水泥選用、混凝土配合比、振搗、養(yǎng)護不當及預應力施加不合理等)。這些施工上的缺陷雖然短期不會對橋梁的正常使用產生明顯的影響，但卻會對結構的長期耐久性產生非常不利的危害，造成橋梁的安全隱患。在承認施工存在問題的同時，也不可否認，在橋梁設計領域，特別是關于橋梁施工和使用期安全性的問題還有許多可以改進的地方。結構設計的首要任務是選擇經濟合理的結構方案，其次是結構分析與構件和連接的設計，并取用規(guī)范規(guī)定的安全系數或可靠性指