四川达州及重庆万州两座桥梁倒塌事故分析

2023年7月6日凌晨，G5012恩广高速达万段万州至达州方向6号大桥周边山体岩石突发崩塌，巨石冲毁桥梁墩柱，致部分桥面坍塌。事故造成2车受损后自燃，3人受伤，无人员伤亡。

事故桥梁位于G5012恩广高速达万段万州至达州方向K230+679处，于2012年12月18日建成通车，详细桥位情况如图所示。桥梁上部结构为斜交的双幅装配式简支T梁，下部结构为柱式墩，其中1#桥墩高度约为35m，跨径布置为3×40m，如图2所示。

根据现场图片及视频资料显示，事故段具有以下特征：（1）1#桥墩墩顶设有盖梁，墩身位置没有设置中间横系梁，可能导致桥墩稳定性较弱。（2）1#桥墩布置在山谷底部。该布置有利于桥梁标准跨径的应用，同时也有充足的桥墩施工空间，方便施工设计。然而，谷底靠近陡峭坡岸处易受危岩落石影响，桥墩应避免类似选址。

图1事故桥桥位示意图

根据事故现场破坏情况，东侧1#桥墩倒塌，1号、2号梁体坠落，现场残骸情况如图3所示，坍塌段桥梁主要部件破坏情况为：

1）下部结构破坏情况：外侧桥墩断裂为2段，断裂面观察到明显冲切破坏痕迹，墩顶与盖梁脱离，除断裂位置外桥墩主体基本完好；内侧桥墩，墩顶与盖梁脱离，向西侧倾倒，且墩身部分混凝土破碎。

2）上部结构破坏情况：1号梁梁体掉落至南侧岩面，并沿山体走向断裂为多段；2号梁梁体向西侧掉落至谷底。

图3事故桥残骸现场

根据现场残骸情况，外侧桥墩断面平整，呈现出撞击下的冲切破坏特点，类似破坏形态可见2020年海张高速车撞桥事故，桥墩在一辆大型设备运输车辆撞击下导致桥墩断裂，如图4所示。据此推断，本次事故为当地近期大量降雨，引起南侧沿河堤岸落石松动坍塌，坍塌的落石冲击1#外侧桥墩导致桥墩断裂，推倒内侧桥墩，进而引发的桥梁整体坍塌，如图5所示。

图4冲切破坏面示意图

图5事故桥倒塌位置示意图

图6事故桥倒塌位置示意图

1.3 落石撞击导致桥墩冲切破坏

图7 长短柱破坏形态示意

2）柔性柱式高桥墩应设置系梁：根据《公路桥梁抗震细则》，对于地震烈度8度区，高度大于7m的柱式桥墩和排架墩应设置横系梁。根据相关工程经验，在柱式墩设计时，墩高在7~20m时，宜设置一道桩顶间横系梁；墩高21~ 30m时设置一道柱间系梁；墩高31~40m时设置两道柱间系梁。事故桥墩墩高约为35m，两根墩柱之间没有设置横系梁。是否设置系梁与本次倒塌事故没有直接关系，仅作为设计需要注意的地方提出。

1）桥位选择应尽量避免危险落石地段。不能绕避时，应综合比选危岩落石对隧道、路基、桥梁等工程的影响，选择受影响最小的线路方案。

2）危岩落石路段应做好落石防治。危岩落石防治技术措施可分为两大类别：主动防护技术体系和被动防护技术体系。1）主动防护技术的防治理念在于增强危岩体的稳定性，阻止其发生崩落，而不至于致灾。常用的方法有：支撑、锚固、填充、嵌补、排水等；2）被动防护系统的防治理念在于假设危岩发生崩落，但通过阻止落石到达威胁对象范围而提供防护功能。常用的方法有：设置拦石墙、拦石网等。

3）某落石区域桥位选择案例如下：

某特大桥桥位范围内共存在4处危岩体，其中1、2号危岩体对本工程影响较小，3、4号危岩体距离桥位较近，施工及运营期存在较大安全隐患。如图8所示。

图8桥梁选址受危岩影响示意图

3号危岩体为地灾主要控制区域，在鱼塘位置危岩体距离线位较近，存在安全隐患，为确保安全，施工图阶段将线位向东侧微调。据3#危岩体的落石轨迹模拟绘图，大桥向东移位8m，降低落石对桥梁的灾害影响，如图9所示。

图9 桥梁选址因危岩移位示意图

调整后距离最危险危岩体约15m以上右线适当调整线形，圆曲线半径由原初步设计的900m变为800m。道路选线与桥位确定遵循地质选线基本原则，适当降低了道路局部平曲线线型指标，远离了危岩体，确保桥梁安全。

2.1 事故概况

2023年7月4日上午，万凉铁路鱼背山站至罗田站间驷步河铁路桥部分桥墩倒塌，引起铁路桥梁部分垮塌，如图10所示。目前，途经该区段的列车已被安排迂回、折返或停运，桥梁坍塌未造成人员伤亡。

图10万州驷步河铁路桥倒塌前后现场

 驷步河铁路桥为单线桥，位于万凉铁路鱼背山站至罗田站间。根据相关资料，全桥长375.45m，桥跨组合为3×24+1×32+60+108+60+1×32m，共8孔，桥底部宽约60米，主桥墩高105.3米，桥高113m。事故段由三跨连续梁的主桥部分及4跨简支预制T梁桥引桥部分组成，详细桥位及桥梁信息如图11、图12所示。

图11 万州驷步河铁路桥桥位示意图

图12 万州驷步河铁路桥桥跨示意图

2.2 事故桥破坏情况

事故发生时，宜昌方向部分山体发生明显滑坡痕迹，如图13所示。推测可能是滑坡土体推倒4# ~ 7#号桥墩，使引桥段完全坍塌，倒塌后现场可见散落的部分梁体与桥墩残骸，铁路轨道悬置半空；4#桥墩倒塌后，主桥3跨连续梁未发生坍塌，边跨悬空，如图14所示。进一步的原因分析，需要搜集倒塌桥墩处清晰的照片和破坏痕迹。

图13 倒塌现场滑坡痕迹

图14桥梁倒塌示意图

2.3 滑坡防治

为防范滑坡对工程结构的不利影响，搜集整理了滑坡防治的相关规范条文和工程措施。

1）桥位应避开滑坡区域。根据《公路工程地质勘察规范》路线应避开规模大、性质复杂、稳定性差、处治困难的滑坡及滑坡群地段；当滑坡的规模较小，整治方案技术可行、经济合理时，路线应选择在有利于滑坡稳定的安全部位通过；路线通过滑坡地段时，不得开挖坡脚，且不应在滑坡体的上方以填方形式通过；具体选择时，根据实际地质条件进行全面分析、综合比较后确定。

2）滑坡防治措施。滑坡的发生常和水的作用有密切的关系，水的作用往往是引起滑坡的主要因素。治理滑坡可以从以下两个大的方面着手：

a）消除和减轻水对边坡的危害。通过降低孔隙水压力和动水压力，防止岩土体的软化及溶蚀分解，消除或减小水的冲刷和浪击作用。常用的方法有：①水平钻孔疏干；②垂直孔排水；③竖井抽水；④隧洞疏干；⑤支撑盲沟。

b）改善边坡岩土体的力学强度。通过一定的工程技术措施，改善边坡岩土体的力学强度，提高其抗滑力，减小滑动力。常用的措施有：①削坡减载，用降低坡高或放缓坡角来改善边坡的稳定性；②修筑挡土墙、护墙等支挡不稳定岩体；③钢筋混凝土抗滑桩或钢筋桩作为阻滑支撑工程；④预应力锚杆或锚索，适用于加固有裂隙或软弱结构面的岩质边坡；⑤固结灌浆或电化学加固法加强边坡岩体或土体的强度；⑥SNS边坡柔性防护技术等，如图15所示。

图15 滑坡防治措施示意图

山体滑坡、落石等地质灾害导致的桥梁倒塌事故屡有发生：

（1）西康高速桥梁倒塌（山体滑坡导致桥梁倒塌）

图16西康高速残骸现场

（2）汉旺桥梁垮塌（山体滑坡导致桥梁倒塌）

2013年7月8日14时至9日7时，绵竹市遭遇特大暴雨，清平乡圆包村最高雨量达435.4mm，主要河流石亭江高景观流量达2710立方米每秒，绵远河流量1560立方米每秒。清平乡雍家沟发生泥石流20万立方米，盐井村、圆包村发生山体滑坡，形成坡面泥石流，灾害致汉旺牛鼻子大桥垮塌，兴隆绵远河大桥垮塌。

图17汉旺残骸现场

（3）重庆彭水县红泥石拱桥主跨垮塌（山体滑坡导致桥梁倒塌）

2010年5月26日，全长约90米、重庆彭水县境内国道319线彭水县城至武隆方向约5公里处的红泥石拱桥主跨垮塌，正在桥上行驶的一辆工程车坠桥。

图18彭水残骸现场

（4）雅西高速（落石致桥梁倒塌）

2020年9月20日，9月20日12时左右，G5京昆高速雅西段成都至西昌方向K2084处姚河坝桥处发生高位塌方，落石导致姚河坝桥（2跨预应钢筋砼T梁桥）断落，雅西高速双向交通中断，经核实现场无人员伤亡。

图19雅西高速残骸现场

（5）彻底关大桥（落石致桥梁倒塌）

2009年7月25日5时左右，由于连日大雨冲击，国道213线汶川段彻底关大桥桥墩被巨石砸断，造成桥面捣毁，桥上正在行驶的车辆和人员掉入岷江河中，国道213线中断，已造成3人死亡、12人受伤、7辆车辆损毁。

图20彻底关大桥残骸现场

1、山区桥梁选址时，要尽量避免有滑坡、危岩落石等风险的地质灾害区；如不能避免，应采取有效工程手段提高地质灾害区域稳定性；

2、针对此类事件，应以预防监测为主，重点关注陡坡、临崖、危岩以及易发生泥石流、滑坡、落石等危险区域，加强山区桥梁周边地质条件监测预警，动态掌握周边地质灾害隐患点的稳定状况，建立健全山区桥梁地质灾害响应机制，预防事故发生并及时避免次生灾害的发生，消除安全隐患。