兩座橋梁倒塌事故分析

01 恩廣高速達萬段6號大橋

1.1事故概況

2023年7月6日凌晨，G5012恩廣高速達萬段萬州至達州方向6號大橋周邊山體巖石突發崩塌，巨石沖毀橋梁墩柱，致部分橋面坍塌。事故造成2車受損后自燃，3人受傷，無人員傷亡。

事故橋梁位于G5012恩廣高速達萬段萬州至達州方向K230+679處，于2012年12月18日建成通車，詳細橋位情況如圖所示。橋梁上部結構為斜交的雙幅裝配式簡支T梁，下部結構為柱式墩，其中1#橋墩高度約為35m，跨徑布置為3×40m，如圖2所示。

根據現場圖片及視頻資料顯示，事故段具有以下特征：（1）1#橋墩墩頂設有蓋梁，墩身位置沒有設置中間橫系梁，可能導致橋墩穩定性較弱。（2）1#橋墩布置在山谷底部。該布置有利于橋梁標準跨徑的應用，同時也有充足的橋墩施工空間，方便施工設計。然而，谷底靠近陡峭坡岸處易受危巖落石影響，橋墩應避免類似選址。

圖1事故橋橋位示意圖

圖2事故橋立面圖

1.2 事故橋破壞情況

根據事故現場破壞情況，東側1#橋墩倒塌，1號、2號梁體墜落，現場殘骸情況如圖3所示，坍塌段橋梁主要部件破壞情況為：

1） 下部結構破壞情況：外側橋墩斷裂為2段，斷裂面觀察到明顯沖切破壞痕跡，墩頂與蓋梁脫離，除斷裂位置外橋墩主體基本完好；內側橋墩，墩頂與蓋梁脫離，向西側傾倒，且墩身部分混凝土破碎。

2） 上部結構破壞情況：1號梁梁體掉落至南側巖面，并沿山體走向斷裂為多段；2號梁梁體向西側掉落至谷底。

圖3事故橋殘骸現場

根據現場殘骸情況，外側橋墩斷面平整，呈現出撞擊下的沖切破壞特點，類似破壞形態可見2020年海張高速車撞橋事故，橋墩在一輛大型設備運輸車輛撞擊下導致橋墩斷裂，如圖4所示。據此推斷，本次事故為當地近期大量降雨，引起南側沿河堤岸落石松動坍塌，坍塌的落石沖擊1#外側橋墩導致橋墩斷裂，推倒內側橋墩，進而引發的橋梁整體坍塌，如圖5所示。

圖4沖切破壞面示意圖

圖5事故橋倒塌位置示意圖

根據上述分析，破壞過程還原如圖6所示。

圖6事故橋倒塌位置示意圖

1.3 落石撞擊導致橋墩沖切破壞

1） 高速撞擊導致沖切破壞：由事故現場圖片可見，外側墩柱破壞斷面平整，呈現沖剪破壞特點。而在靜力作用下，沖剪破壞發生在剪跨比很小的構件中，細長的墩柱更容易發生彎曲破壞。如圖7所示，從而可以初步判斷，墩柱是在落石的高速沖擊下發生了剪切破壞。

圖7 長短柱破壞形態示意

2） 柔性柱式高橋墩應設置系梁：根據《公路橋梁抗震細則》，對于地震烈度8度區，高度大于7m的柱式橋墩和排架墩應設置橫系梁。根據相關工程經驗，在柱式墩設計時，墩高在7~20m時，宜設置一道樁頂間橫系梁；墩高21~ 30m時設置一道柱間系梁；墩高31~40m時設置兩道柱間系梁。事故橋墩墩高約為35m，兩根墩柱之間沒有設置橫系梁。是否設置系梁與本次倒塌事故沒有直接關系，僅作為設計需要注意的地方提出。

1.4 落石防范措施

1） 橋位選擇應盡量避免危險落石地段。不能繞避時，應綜合比選危巖落石對隧道、路基、橋梁等工程的影響，選擇受影響最小的線路方案。

2） 危巖落石路段應做好落石防治。危巖落石防治技術措施可分為兩大類別：主動防護技術體系和被動防護技術體系。1）主動防護技術的防治理念在于增強危巖體的穩定性，阻止其發生崩落，而不至于致災。常用的方法有：支撐、錨固、填充、嵌補、排水等；2）被動防護系統的防治理念在于假設危巖發生崩落，但通過阻止落石到達威脅對象范圍而提供防護功能。常用的方法有：設置攔石墻、攔石網等。

3） 某落石區域橋位選擇案例如下：

某特大橋橋位范圍內共存在4處危巖體，其中1、2號危巖體對本工程影響較小，3、4號危巖體距離橋位較近，施工及運營期存在較大安全隱患。如圖8所示。

圖8橋梁選址受危巖影響示意圖

3號危巖體為地災主要控制區域，在魚塘位置危巖體距離線位較近，存在安全隱患，為確保安全，施工圖階段將線位向東側微調。據3#危巖體的落石軌跡模擬繪圖，大橋向東移位8m，降低落石對橋梁的災害影響，如圖9所示。

圖9 橋梁選址因危巖移位示意圖

調整后距離最危險危巖體約15m以上右線適當調整線形，圓曲線半徑由原初步設計的900m變為800m。道路選線與橋位確定遵循地質選線基本原則，適當降低了道路局部平曲線線型指標，遠離了危巖體，確保橋梁安全。

02 重慶萬州駟步河鐵路橋

2.1 事故概況

2023年7月4日上午，萬涼鐵路魚背山站至羅田站間駟步河鐵路橋部分橋墩倒塌，引起鐵路橋梁部分垮塌，如圖10所示。目前，途經該區段的列車已被安排迂回、折返或停運，橋梁坍塌未造成人員傷亡。

圖10萬州駟步河鐵路橋倒塌前后現場

駟步河鐵路橋為單線橋，位于萬涼鐵路魚背山站至羅田站間。根據相關資料，全橋長375.45m，橋跨組合為3×24+1×32+60+108+60+1×32m，共8孔，橋底部寬約60米，主橋墩高105.3米，橋高113m。事故段由三跨連續梁的主橋部分及4跨簡支預制T梁橋引橋部分組成，詳細橋位及橋梁信息如圖圖11所示。

圖11 萬州駟步河鐵路橋橋跨示意圖

2.2 事故橋破壞情況

事故發生時，宜昌方向部分山體發生明顯滑坡痕跡。推測可能是滑坡土體推倒4# ~ 7#號橋墩，使引橋段完全坍塌，倒塌后現場可見散落的部分梁體與橋墩殘骸，鐵路軌道懸置半空；4#橋墩倒塌后，主橋3跨連續梁未發生坍塌，邊跨懸空，如圖12所示。進一步的原因分析，需要搜集倒塌橋墩處清晰的照片和破壞痕跡。

圖12橋梁倒塌示意圖

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圖13 倒塌現場滑坡痕跡

2.3 滑坡防治

為防范滑坡對工程結構的不利影響，搜集整理了滑坡防治的相關規范條文和工程措施。

1）橋位應避開滑坡區域。根據《公路工程地質勘察規范》路線應避開規模大、性質復雜、穩定性差、處治困難的滑坡及滑坡群地段；當滑坡的規模較小，整治方案技術可行、經濟合理時，路線應選擇在有利于滑坡穩定的安全部位通過；路線通過滑坡地段時，不得開挖坡腳，且不應在滑坡體的上方以填方形式通過；具體選擇時，根據實際地質條件進行全面分析、綜合比較后確定。

2）滑坡防治措施。滑坡的發生常和水的作用有密切的關系，水的作用往往是引起滑坡的主要因素。治理滑坡可以從以下兩個大的方面著手：

a）消除和減輕水對邊坡的危害。通過降低孔隙水壓力和動水壓力，防止巖土體的軟化及溶蝕分解，消除或減小水的沖刷和浪擊作用。常用的方法有：①水平鉆孔疏干；②垂直孔排水；③豎井抽水；④隧洞疏干；⑤支撐盲溝。

b）改善邊坡巖土體的力學強度。通過一定的工程技術措施，改善邊坡巖土體的力學強度，提高其抗滑力，減小滑動力。常用的措施有：①削坡減載，用降低坡高或放緩坡角來改善邊坡的穩定性；②修筑擋土墻、護墻等支擋不穩定巖體；③鋼筋混凝土抗滑樁或鋼筋樁作為阻滑支撐工程；④預應力錨桿或錨索，適用于加固有裂隙或軟弱結構面的巖質邊坡；⑤固結灌漿或電化學加固法加強邊坡巖體或土體的強度；⑥SNS邊坡柔性防護技術等，如圖15所示。

圖15 滑坡防治措施示意圖

03 結論與建議

1、山區橋梁選址時，要盡量避免有滑坡、危巖落石等風險的地質災害區；如不能避免，應采取有效工程手段提高地質災害區域穩定性；

2、針對此類事件，應以預防監測為主，重點關注陡坡、臨崖、危巖以及易發生泥石流、滑坡、落石等危險區域，加強山區橋梁周邊地質條件監測預警，動態掌握周邊地質災害隱患點的穩定狀況，建立健全山區橋梁地質災害響應機制，預防事故發生并及時避免次生災害的發生，消除安全隱患。