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日本里氏9.0级地震提出新课题
本报记者 李剑平
你乘坐时速200公里以上的高铁,如果附近发生强烈度地震,该如何应对与处置?日前,在中铁二十局集团沪昆客专贵州段冈乌、大独山、斗磨等高风险隧道安全评估会上,中国工程院院士、隧道及地下工程专家王梦恕回应这个敏感问题说:“有关方面正在采取相应措施确保旅客的安全。”
我国大规模建设高速铁路是从本世纪初开始的。较之日本新干线从上世纪60年代初投入运营、经历过1995年阪神大地震等一系列强烈度地震的考验,我国高铁运营时间相对较短。据王梦恕院士介绍,今年3月11日,日本宫城海域发生世界观测史上最高震级——里氏9.0级地震以后,中办、国办随即召集中国科学院院士、中国工程院院士研究中国高铁应对与防范强烈度地震等战略问题。
强震监测预警与工程防范并举
经过研究,两院院士在我国高铁现有的抗震设防标准之上,提出了若干战略性举措。首先应在高铁沿线增设地震波监测与预警系统。
中国工程院院士、地震与防灾工程专家谢礼立说,地震波在地下每秒钟大约能走3至5公里。如果某地发生强烈度地震,距震中心200公里外的一列高铁正往震中心方向驶去,地震波到达高速列车所处的位置大概需要40秒钟。我们在震中心用无线电传递强烈度地震信息给高铁司机,不需要超过1秒钟,然后立马启动紧急列车保护与停止装置,在地震波到达之前把列车停下来。这就要求我国地震监测预警与应急指挥系统完全融和,高效运转。
日本3·11宫城海域大地震发生后,新干线的自动列车制御装置就发挥了作用。新干线的地震监测系统与日本气象厅地震监测台网联网。一旦发生地震,该系统就立即响应,并通过贯穿全国铁路线的调度信号网自动命令全线列车紧急减速、停车。
其次,采取桥梁、隧道等工程措施。王梦恕院士透露,由于隧道深在地下可与地层一块移动,受到强地震波破坏与影响相对要小。1976年7月28日唐山里氏7.8级地震中,井下挖煤的煤矿工人只是感觉到晃动了几下;2008年5月12日汶川里氏8.0级地震中,震中心映秀镇附近一个直径10米的水利发电隧道、一个公路隧道跨越两个断层,并没有塌方,只是发生20厘米左右错位。
王梦恕表示,我国高铁隧道的建设标准是,炸不坏,震不坏。在隧道由外往里40米处设置一条减震缝,保护隧道不受强地震波的影响与破坏。以正在建设的沪昆客专湖南段、贵州段为例,桥隧比分别占到80%、81%;重庆至兰州铁路全线长度820公里,隧道总长度600多公里,是一条名副其实的“地下铁路”。成都至兰州铁路总里程730.549公里,其中桥梁隧道里程占到75%。
过去,我国铁路大跨度的桥梁主要以工字梁为主,现在高铁的桥梁全部采用32米跨度的厢型梁。这种桥梁结构具有高稳定性、高强度特点,抗震设防烈度在8级以上。京沪高铁桥梁长度约为1140公里,占正线1318公里的86.5%,隧道长度约为16公里,占正线长度1.2%,全部采用这种桥隧结构与抗震设防标准。
工程技术上没问题 担忧管理与监督不严
现任中国地震局工程力学研究所名誉所长的谢礼立院士说,在日本3·11宫城海域里氏9.0级地震中,包括福岛核电站在内的建筑工程,都经受住了人类社会少见的强烈度地震考验,没有发生倒塌事故,让人类非常受鼓舞。这说明,地震灾害是可以通过技术与工程防范,把损失减少到最低程度。后来,福岛核电站放射性污染物质泄漏,是由于地震后处理反应堆故障过程中,犯了低级技术错误。
对中国高铁如何应对与防范强烈度地震,谢礼立说,高铁建设与运营技术非常成熟,一点都不担心这个问题。而最大的威胁是管理、监督不严。地震发生后怎么判断、预警与处置,都是争分夺秒的,稍有不慎就会演变为人祸。
“再好的制度、技术与措施,如果遇到管理不严,监督不力的话,将给后代留下的不是遗产,而是灾难。”谢礼立院士希望中国高铁人以这句话自勉与自省。