重筑生命线

一场猝不及防的灾难骤然降临,美丽平静的家园备受蹂躏。大地震，注定给我们留下毕生难以磨灭的记忆。目前，虽然大部分灾民都得到了安置，灾后重建工作也已经在有序进行。但是，在地质条件极其恶劣的地区，大灾之下，对公路的毁灭性破坏是否不可避免？大灾之后，又该如何重建公路运输“生命线”？

 

映秀岷江大桥主梁移位，最大处达1.8米。

 

重筑生命线

（文/ 张 弛）

四川地震灾区的公路恢复重建规划已经编制完成，将用3年时间基本恢复灾区公路状况。《汶川地震灾后公路恢复重建规划》由交通运输部会同四川、甘肃、陕西三省人民政府共同编制完成，目前已上报国家发展改革委员会，经国务院批准后将正式实施。

《重建规划》的范围包括四川、甘肃、陕西3省12个市州的51个县（市、区），总面积近13.2万平方公里，规划期为3年（2008年至2010年）。对灾区公路网的建设，将围绕“恢复为主，重建为辅”的思路展开。

《重建规划》明确提出，用3年左右的时间，恢复重建灾区交通基础设施，提高重要国省干线公路的抗灾能力和交通保障能力；恢复重建灾区重要国道、省道，修复和建设一批高速公路项目，保障干线公路畅通；努力恢复农村公路损毁路段，同时恢复县乡客运站的服务功能，为灾区群众提供安全、便捷的出行条件。

值得注意的是，在恢复重建公路网中，《重建规划》按每个县至少建设一条抗灾能力较强公路的标准，专门划定了“一环三纵四横十联”的“生命线路网”，总规模5000公里。据悉，这是针对地震灾害情况进行详细分析后布局规划的，其中亦借鉴了国际经验。

“生命线公路”是指建设条件相对较好并具有较强应急交通保障能力的公路。在未来建设“生命线路网”项目时，其抗震设防标准将比其他公路提高一度。

目睹山崩地裂

在灾区抢通现场20多天的交通运输部副部长冯正霖，看到了小说里才有的文学词汇演变成了活生生的现实。他描述说，惨烈的大地震，让他知道了什么是“山崩地裂”，什么是“山河破碎”，什么是“家破人亡”。

地震及其引发的山体滑坡、山体崩塌、泥石流、堰塞湖等次生灾害，致使四川省交通基础设施损毁严重、损失巨大。据初步统计，四川省交通基础设施损失达583亿元。其中，国省干线公路损失约240亿元，农村公路损失285亿元以上，高速公路损失约40亿元，其余损失18亿元。

尽管损失巨大，但直接由地震造成破坏的比例很小，绝大部分破坏是由山体滑坡、泥石流、堰塞湖等间接原因引起，而且破坏最严重的局部路段、个别桥梁与隧道，均位于实际烈度高于设防标准的山区。

对此，交通运输部总工程师周海涛评价说，总体上看，公路在地震中的表现是好的，工程品质经受住了考验，公路交通在抗震救灾中发挥了“生命线”的重要作用。

这其实并不矛盾。周海涛分析说，地震之所以造成了如此巨大的损失，主要与地质状况和抗震设防等级有关。从国家的整体抗震设防要求看，为“小震不坏、中震可修、大震不倒”，这也是国际上的共识。

根据国家地震局1990年发布的《中国地震烈度区划图》对地震烈度所作的区划，略阳、青川、江油、成都、仁寿一线以东的地区，地震烈度≤6度，而以西的平武、北川、茂县、绵竹、什邡、汶川、理县、映秀等地，地震烈度为7度。在这些地区的所有公路、桥梁和隧道，都是照此设定的抗震等级。

但显然，汶川地震超出了所有人以往的经验范围。震级8.0，震源离地表不到20公里，地表断层在高山峡谷间绵延300多公里，地震烈度高达9至11度……四川汶川地震成为新中国成立以来破坏性最强、波及范围最广、救灾难度最大的一次地震。

中国地震局地球物理研究所副所长高孟潭说，地震发生后，龙门山断裂带这300多公里的狭长区域，遭到了“粉碎性骨折”，成了“被挤碎的核桃”。在山体都不复存在的情况下，公路设施的状况可想而知。

国务院副总理回良玉在谈到震中的交通情况时，用了两个“极其”：交通基础设施损失极其惨重，抢修保通工作极其困难。国务院副总理张德江也指出，这次交通基础设施的破坏“十分严重”，但他称赞说，交通运输部反应迅速，决策果断，动员全系统的力量，全力以赴投入抢修道路、保障交通的斗争，为抗震救灾做出了重大贡献。

 

 

重建需要勇气和技术支持

在专家看来，灾后重建远比抗震救灾的第一阶段艰巨、复杂和困难。这是一项非常复杂的、需要统筹规划、瞻前顾后的工作，需要慎重考虑，慎重起步。

交通运输部副部长冯正霖强调，要按照国务院对四川地震灾后重建工作的要求，本着“科学、可靠、安全、效率”的原则，为恢复重建规划方案提供技术支撑。

周海涛告诉记者，灾区公路基础设施的恢复重建工作，将把恢复功能放在首位，根据地质地理条件和城乡分布合理调整布局，合理确定建设标准，提高抗灾能力，力争用3年左右时间完成主要任务。

他表示，灾区公路恢复重建，会把对地质因素的考虑提高到一个前所未有的高度上来，在建设方案选择上将尽可能减轻对现有地形、地质的扰动和破坏，最大限度提高公路建设和后期运营的可靠性和安全性，切实提高抗灾能力。

公路是灾区群众生活的公共服务设施，也是灾后重建的基础设施，围绕灾区的所有重建工作都离不开交通运输保障。为保证灾区重建的顺利进行，在恢复重建公路工程的同时，还要保障灾区运输线的畅通。如果城镇、住房、工业生产设施等灾后重建以3年为期，那么公路的恢复重建工作无疑更为艰巨。

由于受灾地区地质条件复杂，之前每逢雨季，滑坡、泥石流等灾害就经常发生。此次地震，对局部环境造成极大破坏，山体松散、植被损毁、河流堵塞，加上余震、降雨的影响，滑坡、落石、泥石流等病害更是频发。要恢复到震前的自然稳定状态，需要几年、十几年甚至几十年的时间。

灾区的路网现状，导致在相当长的时期，部分生命线如“西线”的关键路段210省道、317国道等路段，要在强有力的人力和工程保障下，才能满足通畅。

在长期脆弱的环境下开展恢复重建工作，难度可想而知。在最初的应急抢险阶段，当时一些交通基础设施的抢修工作，有些只是临时措施，在恢复重建阶段，如何科学安排重建方案、合理布置工点、有序组织施工，都是交通部门面临的挑战。

公路是这次重灾区的主要救灾通道，尤其是国省干线公路，在抗震救灾中起到了“生命线”的作用，甚至一些平时在经济发展中并不重要的公路，在关键时期也显得至关重要。中交第二公路勘察设计研究院有限公司的设计大师廖朝华提出，高烈度地震地区的路网结构，不仅要有一般路网的功能，还应具有“抗震救灾功能”。对县城重镇来说，应有一条震不垮、冲不毁、埋不掉的“生命线”。

那么，在地质极其复杂，300多公里长、50多公里宽的狭长断裂带上，“生命线路网”应该如何布局和建设？

首先，可以考虑选择新的路线。

抗震救灾的实践表明，完善路网，是提高区域抗震能力的有效途径。如果通往汶川的道路只有南线国道213线，没有西线国道317线，后果不堪设想。

周海涛认为，布设路线时，一般应根据区域的基本烈度、地震活动情况和地质构造等资料，充分利用对抗震有利的地段，尽量寻求可能的绕避方案。但在现有基础上选择新的路线走廊，增加新的通道，对地形简单的平原地区而言，比较容易，而对于地质状况复杂的重山、峡谷断裂带，有时很难实现。

在这种情况下，就需要提高原路线的抗震防震能力。廖朝华建议，要提高地形、地质、水文条件复杂的山区路网的抗震能力，还是要依靠增加挡防工程、桥梁隧道、安全设施以及提高工程结构本身抗震防震能力的措施来解决，在总体方案上要更多地考虑抗震能力强的“避、挡、钻、棚、跨”等综合工程措施。

从抗灾能力上看，高速公路受损相对较小，震后很快就恢复了通行，并为抗震救灾提供了重要的交通运输保障。地方公路中的重点公路工程受投资、工期等制约，灾情较重，断道现象比较普遍。损失最严重的是农村公路。据统计，重灾区近5年来的农村公路建设成果一夜之间几乎“全军覆没”。

但也有专家认为，全面提高地震频发地区公路的抗震标准，恐不切实际。

因为，公路抗震标准与公路技术等级有一定关系，但没有必然联系。也就是说，要提高工程的抗震能力，关键是提高设防标准，而不一定要提高公路技术等级标准。

廖朝华说，在工程恢复重建及远期发展提高时，是否需要提高公路等级，应根据政治社会经济建设、城镇重建布局、交通需求及投资可能性决定，而不是依据提高抗震能力的需要决定。

交通部规划研究院副院长关昌余告诉记者，他曾经看过北川的一张地质遥感图，发现整个山体都滑了下来。他认为，如果一定要修能抵抗如此高等级地震的路，投资相当可观，而且还不一定能修得出来。他说，“要预估哪些地方会有大地震，然后按高标准修路，我个人认为不切实际。”

此次地震中，与地震带垂直的道路基本没有损毁，这也为重建工作提供了借鉴。重庆交通科研设计院院长蒋树屏大胆设想：垂直打通50公里宽的龙门山断裂带，在彭州到汶川、映秀到汶川之间，分别修筑两条“铰接设计”的纵坡隧道。所谓的“铰接设计”，就是隧道分段修筑，中间以“铰接”的方式实现软性连接。软性连接允许结构物错位，可以解决地质结构不稳定的问题，同时也降低了复杂地质条件下长大隧道建设的技术难度。当然，这需要足够的勇气和技术支持。

交通运输部专家委员会副主任王玉提醒说，灾区公路恢复重建，应在国务院总体布局规划的基础上，对灾后复杂多变的地质条件予以充分评估，协同水利、国土、建设等部门共同进行。比如，在大面积山体崩塌、形成堰塞湖的路段，就需要结合堰塞湖等的处治方案，考虑局部改线或重新选线方案。

除了资金最难的是技术

“资金和技术，将是灾区公路重建面临的两大难题。”周海涛认为。

从路网规划层面看，资金无疑是最大的难题。但由于国务院对于重建的总投资盘子还没有最后确定，重建公路投资的规模目前还不清楚，一般来讲可能是财政部划拨一部分、地方政府和交通运输部分别承担一部分。

技术的挑战则来自各个方面。比如，重特大结构工程是“生命线路网”中的关键点，一旦出现问题，全线就会瘫痪。因此，有人主张公路工程中的重特大结构设计必须和线路改建结合起来，以降低公路的全寿命周期成本。然而，全寿命周期成本如何考核，即便在交通系统内部也存在需要理清的地方。如病危桥改造如何和道路改造相衔接，公路水毁和道路抗灾能力如何衡量等，都需要进一步研究。

在抗灾方面，震中三江地区的地震烈度达到了空前的11度，而该地区各种建筑物的设防标准只有7度，因此，当务之急是根据现阶段的地震研究成果，修订各种工程的抗震设防标准，哪些需要设，怎么设，都需要细化。实践中，需要逐阶段落实：设计做什么，施工抓什么，监理看什么，质量监督如何进行，竣工验收如何落实，等等。

人类社会对结构抗震进行反思的历史仅仅百年，我国尽管一直非常重视公路工程结构的抗震研究，但目前还没有形成系统完善的标准，特别是对于烈度在9度以上的强震，尚处于探讨阶段。虽然，我国公路、桥梁、隧道的建设都有抗震要求，单从应付地震来看，这次总体情况尚可，但对于地震诱发次生灾害进而造成道路、桥梁损毁，还没有很好的防范措施。

周海涛认为，为保证灾区交通恢复重建，可以先出台一个应急的工程技术指南，然后逐步进行完善、修改，用以支持今后3至5年甚至更长时间的重建规划。此外，为提高我国高地震烈度区域公路工程建设的水平，应在借鉴国内外经验、加强技术指导的同时，加大科技投入，提高对地震特性的认知能力，完善相关制度。

据交通部西部交通建设科技项目管理中心主任魏道新透露，对于行业急需解决的抗震研究项目，已初步确定五大研究方向。这些研究，不仅要提供支撑灾后重建的实用技术，可能还需要理论的突破和创新，涉及到多方面的科技需求、需要多学科、多专业的联合攻关和多渠道的资金投入。

据悉，交通运输部将利用西部科研计划对此进行专题研究，用以指导今后公路建设抗震和恢复重建技术方案的制订。目前正在申报的2009年度西部交通科研项目中，涉及交通防灾减灾技术的项目达62项，占21％。

鉴于公路、桥梁和隧道在地震中的不同表现，有关专家也给出了具体的技术对策。

廖朝华分析说，地震对工程的破坏，机理十分复杂。有因地震造成的路堤开裂、滑移，还有断裂错动发生的挤压、扭曲变形，支挡、防护工程的破坏，也有崩塌、滑坡、泥石流等病害引起的次生破坏。如塌方造成河道阻塞、水位上升淹没公路；河道压缩致使水流冲毁路基；崩塌落石砸坏路基路面；滑坡、泥石流掩埋路基路面；岩体震松，山坡裂缝，将陆续出现滑坡、崩塌、泥石流等次生灾害。这些破坏，有些是公路的位置不合理，但大部分是工程上不能抗拒的。

廖朝华建议，充分考虑目前的技术水平和经济条件，分路段、分工点合理确定抗灾（震）设防等级。

对于一般的地震灾害，采用常规的病害处理防法恢复其使用功能；对可修复的结构工程，可知、可治并规模适当的灾害工点，通过加固和设置工程恢复其使用功能，对在路网中占有重要地位的路段、工点（生命线工程），应通过加固提高其抗震抗灾能力。

对于特大、大型灾害工点或路段，地震中破坏严重，难以修复或仍存在潜在隐患时可进行路线绕避、改线方案，与增设大型构造物方案进行比较，如隧道方案、棚洞方案、明洞、抗滑桩等工程措施，选择安全、经济的技术方案进行恢复重建。重建路段，应选择对抗震有利的地段布设路线。对重建工程，应满足现行标准、规范和相应的抗震设防等级。

中交公路规划设计院有限公司教授级高工李正熔分析，地震对桥梁的破坏主要是由地基失效和桥梁结构强烈震动两种原因引起的。

一般来说，地基失效引起的破坏是桥梁工程结构本身所难以抵御的。李正熔认为，解决方法主要是在桥梁选址时应尽量避开地质活动断层及其临近地段，避开危及桥梁结构安全、有可能滑坡或崩塌地段，避开有可能液化的软弱土层地段。如果无法避开上述地段，则应考虑对地基进行可量化的有效处理等办法来解决。

而桥梁结构强烈震动引起的破坏有可能是因为桥梁遭遇的地震动的强度远远超过设计预期的强度，也有可能是因为在桥梁总体方案设计、细部构造设计、施工方法及施工质量上存在缺陷。李正熔建议，高烈度地震区的桥梁应选用对地震动作用效应不特别敏感的桥型结构，尽可能采用整体性和规则性好的结构体系。同时，进行合理的抗震设计以提高桥梁结构的强度、刚度及延性。

从震区隧道主要灾害类型分析，地质条件对隧道影响最大。中交第一公路勘察设计研究院有限公司教授级高工王华牢提出，应从规划、设计阶段即考虑可能的变因并避开不良地质因素，同时，在施工过程中根据现场实际地质条件，适当调整支护以及衬砌厚度和形式，以便将灾害减到最低程度。

王华牢强调，虽然隧道受震效应不显著，但必要的耐震分析和韧性设计仍然是减轻或避免结构体在遭遇强烈地震波作用时产生开裂或剪断的主要方法。他认为，整体耐震分析的模式应根据地质体的特性进行耐震分析和结构设计，并核查隧道的横向与纵向变形是否满足要求。在韧性方面拟采用全断面钢筋混凝土设计的思路，以适当的钢筋量满足最高与最低钢筋比的要求，使衬砌的刚度与韧性处于最合适的状态。

此外，面对震区山高谷深、地质破碎和边坡陡峭等难以避免的情况，合理的进洞方式与翔实的动态力学行为分析，是保证隧道洞口稳定的关键。

链接：交通行业抗震的五大重点研究方向

震后交通基础设施的检测、分析与评价技术。

开展汶川地震公路桥梁震害破坏机理及性能评价技术；震后可修桥梁承载力快速检评技术；高烈度震区桥梁震后修复技术；震后公路隧道检评与加固整治技术等研究。

震后交通基础设施次生灾害处置与监控技术。

开展秦巴地区公路网应对地质灾害关键技术；震后灾区公路路域次生灾害潜在风险评估与预警技术；震后公路边坡次生灾害处治技术；地震次生灾害卫星与激光雷达的分析评估技术等研究。主要包括秦巴地区公路网地质灾害形成机理及分布规律、秦巴地区公路网地质灾害风险评估和秦巴地区公路网交通地质灾害风险管理体系。

现行公路设施抗震设计标准的评价。

结合震后的灾害评估，对公路桥梁的设防要求、设计基础条件、性能设计方法和理论进行重新审视、评估并做进一步的完善研究工作。开展基于震害经验和性能的抗震设防标准、桥梁抗震概念设计方法与合理抗震体系等研究。研究隧道结构抗震的性能设计方法，形成隧道结构动力性能为指标的性能化设计，合理地发挥隧道结构各组成部分的性能。开展典型隧道结构地震响应机理及破坏模式、公路隧道结构抗震性能化设计方法等研究。

高烈度震区抗震设计技术。

开展高烈度震区中小跨径公路桥梁抗震设计技术、桥梁桩基抗震性能评价及设计技术、公路工程场地稳定性评价及抗震设计技术等研究。

山区脆弱地质条件下的公路选线技术。

开展高烈度震区公路选线总体设计原则、高烈度地震区路线走廊带综合抗震稳定性评价、基于卫星遥感的地质灾害多尺度遥感勘察技术等研究。