文/本刊記者 陳楠枰

翻過高烈度震區(qū)，修條路去“桃花源”

文/本刊記者 陳楠枰

武罐高速公路抗震優(yōu)化設(shè)計(jì)及災(zāi)害防治技術(shù)研究

多年來，甘肅省隴南地區(qū)一不通鐵路，二不通高速公路。雖素有“隴上江南”之美譽(yù)，卻也因交通不暢，被坊間戲稱為五柳先生現(xiàn)實(shí)版的“桃花源”。汶川大地震中，隴南也深受其害，成為地震中甘肅省受災(zāi)最嚴(yán)重的地區(qū)。甚至在地震過去之后一年多時(shí)間里，因次生災(zāi)害頻發(fā)導(dǎo)致的省道206線被阻斷的情況時(shí)有發(fā)生。無奈之下，困居的村民開始采用“三天一小集、七日一大集”的以物易物的原始方式，兌換生活必需品。只是，若碰巧遇上急事出不去，也委實(shí)令這“桃花源”中的百姓干著急。

其實(shí)，早在2008年初，為解決群眾出行難題而建設(shè)的武罐高速公路項(xiàng)目已經(jīng)啟動，甘肅長達(dá)路業(yè)有限責(zé)任公司副總經(jīng)理張保材作為項(xiàng)目管理者，參與了初步選線和勘察設(shè)計(jì)的全過程。

“5.12汶川大地震發(fā)生時(shí)，我作為蘭州至?？趪腋咚俟肺涠贾凉拮訙隙谓ㄔO(shè)項(xiàng)目的管理者，就在甘肅省隴南市武都區(qū)重災(zāi)區(qū)里，親身經(jīng)歷了那一次大災(zāi)難?！闭勂?年前的那場地震，張保材記憶猶新，地動山搖的場景恍若昨日。

據(jù)了解，在汶川大地震發(fā)生之前，武罐高速公路的設(shè)計(jì)主要考慮的都是自然因素，尊重深山峽谷區(qū)的地貌和地形環(huán)境進(jìn)行選線設(shè)計(jì)。直到一塊巨石的“從天而降”為工程設(shè)計(jì)人員敲響了警鐘。

“從工程技術(shù)角度看，沒有這樣一次大的地震，我們根本體驗(yàn)不到也想象不出，原來之前武罐高速的線位、橋涵、隧道設(shè)計(jì)都處于這樣危險(xiǎn)的狀態(tài)?！?/p>

張保材回憶，地震發(fā)生時(shí)，一塊巨石從山體滾落，整個砸在了武罐高速公路的預(yù)選線上?！爱?dāng)時(shí)預(yù)選線所經(jīng)過的便道甚至還沒有巨石寬，整條路被封堵，人無法通過，工程爆破隊(duì)花費(fèi)一周時(shí)間才得以炸開?！彼两裣肫鹑匀缓笈拢叭羰窃诟咚俟愤\(yùn)營期間滾下來這樣大的巨石，后果不敢想！”

作為國家高速公路網(wǎng)的重要組成部分，武罐高速公路地處復(fù)雜地質(zhì)條件和高烈度強(qiáng)震區(qū)，其地震安全性和綜合防災(zāi)能力對項(xiàng)目順利建設(shè)、區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會建設(shè)都具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義和戰(zhàn)略意義。由于甘肅地處西北，環(huán)境條件惡劣，經(jīng)濟(jì)落后，要滿足當(dāng)前發(fā)展需求更要著眼于長遠(yuǎn)效益，特別是在地震及地質(zhì)災(zāi)害作用下，保證武罐高速公路的安全性和必要的抗災(zāi)能力，更是迫切需要解決的關(guān)鍵技術(shù)難題。

2008年8月，張保材向交通部西部項(xiàng)目中心申報(bào)的“武罐高速公路抗震優(yōu)化設(shè)計(jì)及災(zāi)害防治技術(shù)研究”課題納入“汶川地震災(zāi)后重建公路抗震減災(zāi)關(guān)鍵技術(shù)研究”重大專項(xiàng)中，依托武罐高速公路建設(shè)，通過公路震害調(diào)查，分析公路走廊震害空間分布特征，提出高烈度地震區(qū)公路路線優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，以指導(dǎo)武罐高速公路路線優(yōu)化設(shè)計(jì)。

因?yàn)椋奥肪€設(shè)計(jì)與優(yōu)化是公路建設(shè)的源頭，直接控制著公路建設(shè)的工程投資、環(huán)境保護(hù)、運(yùn)營質(zhì)量和道路本身安全。”而面對高烈度強(qiáng)震區(qū)的復(fù)雜條件，通過路線的合理優(yōu)化設(shè)計(jì)達(dá)到科學(xué)減震防災(zāi)，是保障交通工程地震安全的首要工作。

課題組將這次項(xiàng)目研究的核心目標(biāo)定位為：指導(dǎo)武罐高速公路建設(shè)，把武罐高速公路建成具有良好抗震、減震和災(zāi)害預(yù)防能力的高等級公路，能夠?yàn)楦吡叶鹊卣饏^(qū)的高速公路提供模范樣本。

要達(dá)到既定目標(biāo)，則需要將課題研究與實(shí)地現(xiàn)場緊密結(jié)合起來。張保材告訴記者，隴南地區(qū)常年溫濕多雨，交通不便，加之5.12地震和大小余震的頑固阻撓，前往現(xiàn)場調(diào)研的道路變得異常艱險(xiǎn)，研究過程可謂困難重重。

武罐高速公路雙層橋

“課題組常邀蘭州交大、蘭州地震局等單位組成科研團(tuán)隊(duì)深入一線調(diào)研，連70多歲的老專家也多次跟隨?！闭勂鹱约旱膱F(tuán)隊(duì)，張保材感到無比自豪。他記得，那些個因施工車輛多、雨天道路泥濘、滑坡攔路，無法開車前行只能穿著雨靴、頭頂安全帽、肩扛探測儀器徒步行進(jìn)數(shù)公里的日子，課題調(diào)研組隊(duì)友每天往往只能吃個早飯就出發(fā)，晚上返回駐地常常已是凌晨2、3點(diǎn)鐘。

就這樣，吃苦耐勞的工程人員將原定的武罐高速公路設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了全面的現(xiàn)場重新勘測，對震后災(zāi)害情況全面調(diào)查分析，選線布局方案得到進(jìn)一步調(diào)整完善。

4年時(shí)間里，張保材的團(tuán)隊(duì)通過廣泛調(diào)查、資料收集與分析，綜合采用系統(tǒng)科學(xué)、地震工程學(xué)、復(fù)雜結(jié)構(gòu)動力學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)等學(xué)科中最新的理論成果和研究方法，對武罐高速公路的路線、支擋結(jié)構(gòu)、橋梁、隧道等主要方案的抗震性能進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，相應(yīng)地提出了地震地質(zhì)災(zāi)害防治技術(shù)。

交通部西部項(xiàng)目“武罐高速公路抗震優(yōu)化設(shè)計(jì)及災(zāi)害防治技術(shù)研究”可行性研究報(bào)告評審

武罐高速公路

以GIS、RS為技術(shù)平臺搭建異源異質(zhì)公路震害空間數(shù)據(jù)庫，并在震害數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上，分析震區(qū)公路工程破壞空間分布規(guī)律，揭示公路震害與震區(qū)環(huán)境基礎(chǔ)因子的空間分布關(guān)系。以風(fēng)險(xiǎn)評估理論為基礎(chǔ)，識別路線方案潛在的工程地震風(fēng)險(xiǎn)，建立面向風(fēng)險(xiǎn)的高烈度強(qiáng)震區(qū)路線方案選擇方法。工程人員還嘗試采用仿真試驗(yàn)和數(shù)理統(tǒng)計(jì)相結(jié)合的方法，研究高烈度強(qiáng)震區(qū)公路路線合理設(shè)計(jì)指標(biāo)，提出高烈度強(qiáng)震區(qū)公路橋隧等構(gòu)造物合理布置要素及方法。依據(jù)多屬性決策理論，綜合選取公路路線方案評價(jià)指標(biāo)，建立高烈度強(qiáng)震區(qū)公路路線方案評價(jià)模型。

如今，武罐高速公路的建設(shè)已逐漸步入尾聲，課題成果為武罐高速的選線優(yōu)化線路10公里。桃花源仍在，再尋訪，沿高速即得路。