震害调查分析及其对山区桥梁抗震对策的启示★

陈青发 田荣燕 王文奇 王 泽 王宠惠

(1.四川省林业调查规划院，四川 成都 610081； 2.西藏大学工学院，西藏 拉萨 850000； 3.西华大学建筑与土木工程学院，四川 成都 610039； 4.西南交通大学土木工程学院，四川 成都 610039； 5.长安大学公路学院，陕西 西安 710064)

震害调查分析及其对山区桥梁抗震对策的启示★

陈青发1田荣燕2*王文奇3,4王 泽3王宠惠5

(1.四川省林业调查规划院，四川 成都 610081； 2.西藏大学工学院，西藏 拉萨 850000； 3.西华大学建筑与
土木工程学院，四川 成都 610039； 4.西南交通大学土木工程学院，四川 成都 610039； 5.长安大学公路学院，陕西 西安 710064)

为了更好地解决山区桥梁抗震问题，通过地震震害调查并分析，得出山区桥梁震害的一些规律和特点，结论是桥梁选址要注意远离断裂带和高陡边坡，桥型尽量选择正桥和直桥，山区桥梁抗震主要是通过减隔震和增强延性，桥墩可以选择圆形形式，拱桥应遵循“强拱弱撑”，有崩塌风险的地方可以用路堤替代桥梁引桥。

震害调查，震害分析，山区桥梁，抗震措施

0 引言

汶川地震导致地震灾区大量公路桥梁受损，位于汶川县、北川县及附近的都江堰市等十个市县尤为严重[1]，完全失效的桥梁集中在映秀到北川等山区[2]。因为桥梁是公路交通的咽喉[3]，地震造成桥梁受损造成的道路中断，且难以修复，极大的影响抗震救灾[2]。

汶川地震桥梁震害主要是整体垮塌、落梁、梁体移位和变形，挡块和桥墩的破坏等[1]。与平原区不同，山区滑坡等不良地质现象多[4]，汶川地震造成的2 900多座桥梁的损坏[5]，大量的震害都是次生灾害造成的[5]。

由于土木工程在很大程度上是成本控制的，尤其西部山区经济水平有限，抗震对策要受到一定制约。局部地区的设计、施工技术力量也有限，抗震措施的采用也受到一定的制约。本文总结汶川地震对桥梁造成的震害调查，分析震害，研究山区桥梁因地制宜的抗震措施。

1 汶川地震桥梁震害调查

1.1 直接震害

桥梁震害主要表现为桥墩断裂、桥梁垮塌等形式。梁式桥主要震害是盖梁挡块断裂，桥梁移位、落梁、断板、裂缝。位于弯道上的桥梁更易遭受地震的影响，图1为汶川地震中百花大桥的弯道部分倒塌情况。

拱桥震害主要是主拱和横向连接系受损、拱上建筑震坏[1]。值得注意的是砖石拱桥对拱脚的位移非常敏感，整体倒塌的拱桥如图2所示。

1.2 间接震害

桥梁的间接震害主要是崩塌、滑坡、泥石流造成桥梁损失，堰塞湖造成桥梁淹没等[1]。2009年7月25日山上飞下的100 t重的巨石，把已经灾后重建好的汶川境内国道213线彻底关大桥桥墩再次砸断，60 m长的桥面坍塌在河岸上，都汶路中断，如图3所示。

2 汶川地震桥梁震害分析

2.1 直接震害

落梁的原因：1)由于边坡失稳带动桥台桥墩向河心方向滑动量过大时，使桥墩折断，从而导致相邻两跨的落梁；2)由于梁支座的破坏，桥梁被邻梁推出墩顶，导致坠落[7]。

汶川地震中钢筋混凝土柱式桥墩大量遭受严重破坏，主要是由于横向约束的箍筋数量不足、间距过大，因而不足以约束混凝土，不能防止纵向受压钢筋屈曲；以及桩基入土深度不够等原因[7]。

百花大桥由于位于断层附近，而且搭接长度不足，也没采取合理的防落梁措施，最终导致落梁[8]。百花大桥为例的小半径连续弯梁桥抗震较差。

简支梁桥尽管施工简单，但其抗震能力较差。

拱桥的震害有极端性，部分拱桥的震害严重甚至完全垮塌，部分则基本完好。

2.2 间接震害

山区发生强烈地震后，桥梁的最大威胁是次生灾害[2]。

汶川地震中52座失效的桥梁，有40座桥梁是由于次生灾害造成的，占失效桥梁的76.9%[2]。地质构造方面，震害严重的桥梁分布在断层附近。地形方面，高陡边坡容易造成崩塌滑坡等地质灾害。

3 对山区桥梁抗震的启示

汶川地震桥梁震害调查和分析给我们的启示：

1)桥梁选址要远离地震的主断裂带，如果不能避让则与主断裂带正交穿过。

2)要避开滑坡、泥石流等地质灾害严重的区域。尽量不沿着沟谷布设桥梁，减少崩塌等地质灾害的影响。可以在桥梁侧面设置被动防护网、钢格栅拦石排架。在桥梁上方设置轻型钢棚洞。

3)桥型选择修建正桥和直桥，避免修建斜桥和弯桥。

4)山区桥梁抗震主要通过减隔震和增强延性。一般抗震措施，只安装与桥梁平行的纵向防震垫，而地震灾区的桥梁安装与桥梁轴线垂直的横向防震垫。同时设置纵横防震垫减弱地震对桥梁的冲击力。同时增加桥墩的钢筋用量，增大延性。

5)山区桥梁的桥墩很高，抗震桥墩可以设计成圆形，增加受力面。同时桥墩需要设置防撞缓冲装置，减少次生灾害的影响。

6)拱桥抗震应遵循“强拱弱撑”的原则。地基注意选择在地震条件下稳定的。

7)有崩塌风险的地区注意桥梁的引桥不宜过长，采用路堤形式震后抢通修复容易。

调运大量土石，直接填埋在垮塌的桥面桥墩上，作为路基直至铺设到桥面高度，与完好部分的桥面相连，用这种办法快速抢通了彻底关大桥。

4 结语

1)通过地震震害调查并分析，得出山区桥梁震害的一些规律和特点。

2)我国山区桥梁抗震有些经验值得推广，可以更加经济有效地抗震。

3)桥梁选址要注意远离断裂带和高陡边坡。桥型尽量选择正桥和直桥。山区桥梁抗震主要通过减隔震和增强延性。桥墩可以选择圆形形式。拱桥抗震应遵循“强拱弱撑”。有崩塌风险的地方可以用路堤替代桥梁引桥。

[1] 陈乐生，庄卫林，赵河清，等.汶川地震公路震害调查(桥梁)[M].北京：人民交通出版社，2012:14.

[2] 庄卫林，陈乐生.汶川地震公路震害分析(桥梁与隧道)[M].北京：人民交通出版社，2013:3.

[3] 柴 明.中国桥梁抗震技术研究现状与展望[J].山西建筑，2013，39(36)：199-201.

[4] 朱 江.谈高烈度山区公路简支梁桥的抗震措施[J].山西建筑，2014，40(20)：171-173.

[5] 王文奇，刘保县,李 丽,等.中国西部山区交通设施震害分析(英文)[J].四川理工学院学报，2015，28(1):41-45.

[6] 李艳梅,王文奇,王 泽,等.中国西部山区交通设施地震震害及其对策(英文)[J].成都纺织高等专科学院学报，2015，32(1)：26-28，46.

[7] 周 科，冷艳玲.汶川地震桥梁损毁分析及公路桥梁抗震设计初探[J].公路交通科技(应用技术版)，2010(6):139-142.

[8] 王克海，李 冲，李 悦.中国公路桥梁抗震设计规范中存在的问题及改进建议[J].建筑科学与工程学报,2013,30(2):95-103.

The investigation and analysis of earthquake disaster and its enlightenment on the mountainous bridge seismic countermeasures★

Chen Qingfa1Tian Rongyan2*Wang Wenqi3，4Wang Ze3Wang Chonghui5

(1.SichuanForestryInventoryandPlanningInstitute,Chengdu610081,China; 2.SchoolofTechnology,TibetUniversity,Lhasa850000,China; 3.SchoolofArchitecturalandCivilEngineering,XihuaUniversity,Chengdu610039,China; 4.SchoolofCivilEngineering,SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu610039,China; 5.SchoolofHighway,Chang’anUniversity,Xi’an710064,China)

In order to better solve the problem of mountainous seismic bridge, through the earthquake damage investigation and analysis, draw some regularity and characteristics of mountain bridge seismic damage. Conclusion is bridge site selection should pay attention to is away from the fault zone and the high and steep slope. Bridge should choose orthogonal bridge and straight bridge. Mountainous bridge seismic is generally shock absorbing and isolation, enhance the ductility. Piers should choose circular form. Arch bridge should follow the “strong arch and weak stand”. At risk of collapse of should use the embankment alternative approach span bridge.

earthquake damage investigation, seismic damage analysis, mountainous bridges, seismic measures

2015-04-08★：西藏自治区科技厅重点科技计划项目(项目编号：Z2014A19G2-11)；西华大学重点科研基金项目(项目编号：Z0820605)；西藏大学青年培育基金资助项目(项目编号：ZDPJZK201304)

陈青发(1978- )，女，工程师

田荣燕(1980- )，女，硕士，讲师

1009-6825(2015)17-0148-02

U441.3

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