5.12汶川地震对线路工程抗震技术提出的新课题.doc

地震特刊5.12汶川地震对线路工程抗震技术提出的新课题姚令侃1 陈强2（1.西南交通大学土木工程学院，四川 成都 610031; 2. 四川省交通厅公路规划勘察设计研究院 四川 成都 610041）摘要：5.12汶川地震对地震学、地震工程学都提出了新的挑战，对线路工程而言，核心科学问题是发生在山区的地震波传输的三维特性与地形巨大高差所导致的斜坡重力效应的耦合，对线路工程的破坏作用和工程在地震作用下的破坏机理。本文首先通过对汶川地震灾害现象的分析，归纳出线路工程抗震技术面临的3个新的课题，即基于艰险山区地震波传输特性的公路铁路选线设计技术、地震诱发线路工程山地灾害机理及防治技术、以系统工程理论为指导的生命线工程抗震对策；同时对这3个课题的研究现状和研究思路提出了建议；然后从填补现行规范空白以及对现有规范技术框架进行延展和更新两个层面,论述了汶川地震对线路工程抗震设计规范发展的推动作用。关键词：路基工程；汶川地震；选线设计；地震诱发山地灾害;抗震规范中图分类号：TU 435 文献标识码：A New Research Subjects on Earthquake Resistant Techniques of Line Engineering Extracted from 5.12 Wenchuan Earthquake YAO Lingkan1,CHEN Qiang2 (1. School of Civil Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031 China;2.Highway Planning Survey and Research Institute, Sichuan Provincial Communication Department, Chengdu 610041, China)Abstract: 5.12 Wenchuan earthquake offered new challenges to seismology and earthquake engineering. For line engineering, the primary problems are damage mechanisms caused by the coupling interaction of three-dimensional characteristics of seismic wave propagation and gravity effect of slope in mountainous terrain. First, based on the analysis of the subgrade earthquake damage caused by Wenchuan earthquake, three new subjects on earthquake resistant techniques of line engineering are summarized, including highway and railway route selection techniques based on the propagational characteristic of seismic wave in mountainous area, the mechanisms and prevention techniques of mountain hazards caused by earthquake, and earthquake resistant countermeasures of lifeline engineering under the guidance of system engineering theory. Then, the research status and technical schemes on three new subjects are proposed. Last, from two phases, including the supplement of the blank of the current earthquake resistant design standards and the renew and development of the earthquake resistant technological framework, the promotion effect of Wenchuan earthquake on the development of earthquake resistant techniques of line engineering is presented.Key words: subgrade engineering; Wenchuan earthquake; route selection; mountain hazards caused by earthquake; earthquake resistant design standard2008年5月12日下午2点28分中国四川汶川发生8级地震，其震级之大、余震之多、破裂之长，次生山地灾害之严重，世所罕见。重灾区14个县（市）主要公路全部瘫痪，主要铁路、通信、水库和城镇遭受严重破坏，特别是北川县城和汶川的映秀镇成为一片废墟，是继唐山地震之后我国又一个损失巨大的毁灭性地震。汶川地震高烈度区位于四川西部青藏高原东缘的高山峡谷地区，山高谷深、地质条件复杂、断裂构造发育，存在着大量深挖高填路基，地震对山区线路工程造成了严重损毁。据统计灾害造成21条高速公路、15条国省干线公路、2795条农村公路的路基路面、桥梁隧道等结构物不同程度受损，受损公里近2.8万公里（其中高速公路近200公里、国省干线公路3849公里、农村公路23800公里）。重灾区：阿坝、广元、绵阳、成都、德阳、雅安6个市（州）、50个县（市）和240个乡镇的各类交通设施严重受损。受损较严重的铁路包括成灌铁路、广岳铁路、德天铁路、宝成铁路绵阳至广元段等9条铁路，仅成都铁路局管内既有铁路灾后重建经费初步估算就需上百亿元。山区公路、铁路（道路）作为生命线工程，在震后救灾中起着巨大的作用，在本次地震中的大量路基损坏及大规模崩塌、滑坡灾害，对灾区道路造成严重损毁，不仅直接造成生命财产的巨大损失，而且阻断交通、极大地阻碍和延缓了救援队伍和工程机械进入灾区，加大了救援难度，严重延缓救援进度。 并成为抢通保通工作的巨大障碍。1976年唐山大地震的发生显著地促进了我国地震工程学的发展，由于唐山地处平原，砂土地震液化等现象得到人们极大关注，“5.12”汶川大地震所产生的一些地震灾害现象，则凸显出艰险山区复杂地形地震波传输特性、地震诱发的山地灾害、生命线工程对抢险救援功能的特殊要求等我们以前认识不足的一些新问题。本文首先讨论这些线路工程抗震技术非传统的研究领域;然后在现行抗震设计规范技术框架内,讨论汶川地震对线路工程抗震设计技术的推动作用。1. 基于艰险山区地震波传输特性的选线设计技术汶川地震表明，地震波在山区的传播特性与平原地区有相当大的不同，近年来人们对地震动规律的新认识，如近断裂的破裂方向性效应、上盘效应、地壳波导效应、盆地边缘反应效应等现象均有凸现。地震波在三维空间传播的特殊方式与山区线路工程在空间展布域的耦合，在大尺度上，通过地形的放大作用，如山脊地形效应等将控制整段线路的安危；在小尺度上则直接决定了地震力对线路工程的作用效应。现举两例将我们就汶川地震在此领域开展的初步工作简介如下。（1）山脊不同部位公路震害的对比。都汶路紫坪铺水库库区改建公路映秀至马鞍石隧道段地形起伏最大处为过白云顶越岭段。该段从古溪沟中桥处开始展线上升（震中距3.82公里、设计高程1007.504米），至白云顶隧道时达到最高点（设计高程1093.547米），此段线路位于面向映秀震中的山体；过白云顶隧道后线路开始展线下行，下降至寿江大桥（震中距6.16公里、设计高程为894.431米），该段线路位于背向映秀震中的山体。表1所列为整个越岭段路肩墙与路堑墙的震害情况。表1. 都汶路白云顶越岭段挡墙震害统计表编号里程数所处坡面震中距路面海拔高度平面线形工程类型震害程度1K1018+462.85-487.85面向震中3.82 1009.504凸曲线12.5米高桩基托梁衡重式路肩挡墙毁坏2K1018+773.05-798.002面向震中4.10 1029.052直线6.6米高浆砌片石路肩挡墙严重损害3k1018+798.002-823.002面向震中4.121030.401凸曲线5米高路堑桩板式挡墙损伤4K1018+874.13-954.62面向震中4.01 1031.500直线5.7米高浆砌片石路肩挡墙严重损害5k1019+151-195面向震中4.47 1041.420直线12米高浆砌片石路肩挡墙毁坏6k1019+491.547-780面向震中5.191067.716凸曲线11.62米高浆砌片石路堑挡墙毁坏7K1019+582-683.596面向震中5.19 1067.716凸曲线6.1米高浆砌片石路肩挡墙基本完好8k1020+020-210面向震中5.21092.607凹曲线7.93米高浆砌片石路堑挡墙基本完好9k1021+440-560背向震中6.021055.035直线4.59米高混凝土路堑挡墙基本完好10k1022+025-150背向震中5.91027.954直线4.59米高混凝土路堑挡墙基本完好11K1022+154.6215.6背向震中5.90 1017.846直线6.8米高加筋土路肩挡墙严重损害12k1022+220-275背向震中5.91017.739直线5.07米高混凝土路堑挡墙损伤13k1022+337-365背向震中5.90 1007.920直线8米高混凝土路肩挡墙损伤14k1022+405-471背向震中5.821005.624凹曲线5.16米高混凝土路堑挡墙损伤15K1022+447669.003背向震中5.87 999.105凸曲线10米高桩板式路肩挡墙（锚索桩）完好16k1022+680-780背向震中5.95990.996凸曲线4.59米高浆砌片石路堑挡墙损伤17k1022+790-833背向震中6.04 980.448凸曲线9米高混凝土路肩挡墙严重损害18k1022+990-k1023+050背向震中6.13970.926直线4.59米高混凝土路堑挡墙基本完好19k1023+674-K1019+430背向震中6.04940.871直线4.59米高混凝土路堑挡墙基本完好20K1019+841.084-975.761 (改线前里程)背向震中6.16 909.591凸曲线14.1m高加筋土路肩挡墙完好从表1 可看出，位于面向震中山体部位的路段工程震害有3个工点被毁坏，占工点总数的38%，而处于背向震中山体上的路段无一工点被毁，工程震害整体轻微得多。这与1976年Guatemala地震中，滑坡主要集中在山脊的一边，而另一边则没有的现象是吻合的【1】。（2）线形对震害的影响我们选取了都汶路紫坪铺至映秀段的59个路堑墙挡墙工点的统计结果列于表2，由表2可见位于平曲线上凸曲线侧的路堑墙被毁坏的比率明显高于位于直线段的工点被毁坏的比率，而位于凹曲线侧的工点被毁坏的比率最少。汶川地震时，崩塌通常发生在对地震波有明显放大效应的部位，如河谷中上部地形转折部位、单薄山脊部位和多面临空的孤立山体部位等（图1.），这种地震波在凸出部位获得放大的现象，与位于凸曲线侧的工程震害较严重应该是属于同一机理。表2. 不同平面线形的路堑墙毁坏率统计工点所处路段平面线形工点数量被毁坏工点数被毁坏工点百分比直线段33824.2%凹曲线侧9111.1%凸曲线侧17635.3%图1. 具有多临空面的山体地震作用下的崩塌面积远大于临近区域图2. 都汶路库区改建公K1010+050-120处于凸曲线侧的路堑挡墙破坏上述工作虽然粗浅，但起码证明了基于艰险山区地震波传输特性的选线设计技术不是一个伪命题。道路选线设计是在三维空间决定线路位置的优化决策过程。研究断层类型、走向对规划线路基本走向的制约关系，研究地震波在峡谷两侧的振动特征、山体对地震波的放大作用对沿河线岸侧、高程选择的制约，研究岩土的工程地质和地震特征之间的相关关系、地形的各种不均匀性导致的地震波屏蔽效应或放大作用，以及地震诱发山地灾害的形成规律等，为设计线局部方案的比选以及线路上各种建筑物的选型提供决策依据，既是世界上从未有人系统开展过的工作，又是从源头上减轻地震灾害的根本对策。选线设计第一步是确定决定线路走向的原则方案。在选择线路走向时首先需对线路行经地区的地震风险进行整体评价,目前对地震风险的度量主要是地震烈度区划。这里我们提出利用预测地震造成坡体位移的指标对线路行经地区进行小区划的设想。地震诱发的位移模型目前国际上主要采用的是美国学者Randall W. Jibson提出的模型，这是一个统计公式【2】。汶川地震存在大量坡体位移量精确可判的工点如图3所示。若能根据汶川实震资料对Jibson模型进行检验和修正，从而建立满足汶川地震条件的半经验性滑坡/崩塌位移预测模型，无疑对我国广大西南地区具有重要参考价值，从而建立与选线原则方案确定阶段精度要求相匹配的地震小区划评价指标体系和评价方法,这是近期就有把握实现的目标。图3. 都汶路库区改建公路 K1023+519591混凝土挡墙被剪出30cm2. 地震诱发线路工程山地灾害机理及防治技术这里所说的山地灾害系指滑坡、崩塌、泥石流（含边坡失稳）等灾害，无地震时它们都属于斜坡物质在重力作用下失稳的一种地表过程，其共同特征是能量的耗散是以斜坡物质失稳下滑实现的。汶川地震中，发生在山区的地震波传输的三维特性与地形巨大高差所导致的斜坡重力效应的耦合，使得地震诱发山地灾害对道路的影响，远大于地震振动直接作用造成工程的破坏，成为道路震害的主要形式。例如都汶公路沿线两侧各2.5km范围内因地震作用而产生的不同规模的崩塌滑坡有3076处、总面积达60.8km2、总塌方量过亿立方米，掩埋道路10余公里。其中映秀至彻底关段18.5公里公路受损尤为严重，出现几十处大型岩崩、滑坡、泥石流、堰塞湖等次生地质灾害和上百处路基边坡高危点，总塌方量超过8000万立方米。以往国内外地震地质与地震震害的研究表明：8级大地震，在距震中300km内和地震烈度VII度区内均能造成大量崩塌滑坡；在极震区内，崩塌滑坡破坏地表面积约占0.20.5%。特别是地震区内崩塌、滑坡、泥石流等灾害活动的时间滞后持续效应十分明显，由于地震作用对地震区内山体地质结构和岩土体结构的破坏，斜坡岩土体处于极不稳定状态，致使震区在地震发生后很长一段时间内都是崩塌、滑坡、泥石流等山地灾害的活跃期。例如，1950年西藏察隅地震后当地泥石流活动出现约20年的活跃期;1976年的四川松潘地震引起震区滑坡在震后56年内一直持续发生;而据我国台湾学者介绍,1999年台湾集集地震后,至今一些山区公路的落石现象仍很频繁。这些应是具有普适性的现象，山地灾害的滞后持续效应也将是汶川震区道路恢复重建的主要障碍之一。总体上看，有关地震诱发山地灾害机理的研究国内外都处于初级阶段，特别是以物理实验为手段的研究甚少。因此揭示地震诱发山地灾害形成与分布规律、地震作用下山地灾害形成的机理已成为我国高烈度地震山区道路工程建设需要解决的重大基础理论问题。对该课题的研究主要可分为地震诱发山地灾害分布规律与地震诱发山地灾害形成力学机制两个方面。对于第一个方面属于宏观规律的研究。实际上单独开展地震波三维空间传播特性的研究,在汶川地震缺乏立体地震监测台网的条件下是困难的,而利用汶川地震区丰富的航卫片资料,研究在不同立体、平面、以及地形条件下的山地灾害分布规律, 即体现了地震波传输的三维特性与地形巨大高差所导致的斜坡重力作用的耦合效应,再综合考虑山地灾害形成的地质条件，有把握取得比统计规律更具理论深度的成果。对于地震诱发崩塌、滑坡形成力学机制的研究，通过振动台模型和土工离心模型重现地震滑坡崩塌体失稳模式,采用有限元方法分析地震作用下边（滑）坡失稳的机理、采用离散单元法分析地震作用下崩塌体失稳的机理等，从而揭示强震作用下崩塌、滑坡以及边坡失稳等灾害成因机理与动力过程，为防治工程设计提供依据,这是传统的研究模式。但受实验设备能力和模型实验动力相似率的制约，这种方法可模拟原型的大小仅在二三十米尺度内较为有效【3-7】 。汶川地震出现了一些巨型滑坡和始于山脊线的高位崩塌现象,对这些大型动力过程,我们认为只能通过野外调查和工程地质测绘等手段，从中提炼出若干典型的类型，再运用工程地质分析原理，建立强震作用下典型地质结构斜坡稳定性分析模型，相应提出在线路工程勘察阶段可以借鉴的判据。而对于这类问题线路工程以在选线阶段就绕避为宜。 关于地震诱发泥石流灾害。在我国已划分出的23 个地震带中，有16个地震带是泥石流活动带，占地震带总数的69.6%。地震泥石流可分为狭义的地震泥石流和广义的地震泥石流。狭义上的地震泥石流就是地震动发生期间伴随的泥石流运动，即同发型地震泥石流。广义上的地震泥石流不仅包括同发型地震泥石流，而且还包括后发型地震泥石流，以及一切因地震因素所诱发的滑坡、崩塌所导致的泥石流运动。70年代我国发生了四次典型的地震诱发泥石流灾害，造成了前所未预料到的巨大损失，从而引起了人们对地震诱发泥石流现象的极大关注。其中，四川炉霍地震泥石流属于“主震余震型”地震诱发的泥石流，四川松潘平武地震和云南龙陵地震属于“震群型”地震诱发的泥石流，唐山地震泥石流属于沙土液化型地震泥石流。此次5.12汶川特大地震，由于在主震时震区未有大降水，同发型地震泥石流问题不突出.但后发型相当严重，而且泥石流形成条件大大降低。如唐家山右岸部位分布的大水沟、小水沟，地震前均为小规模山洪冲沟，几十年未发生过泥石流，而震后的2008年6月14日，该地区仅发生5年一遇的暴雨就引发了泥石流，共计冲出固体物质近10万方，导致唐家山堰塞湖入口部位堵江断流近4小时。据初步统计,影响灾区公路抢通、保通和今后进一步恢复重建的泥石流有300多处,2008年汛期,泥石流暴发导致公路中断的事件频发。如2008年5月19日前后，茂县、汶川一带泥石流多处暴发，213国道、317国道多处断道； 6月16日前后茂县汶川一带又发生暴雨泥石流， 213国道再次断道；7月26日前后，以彭州市北部龙门山区为代表的地区，泥石流暴发10多处，彭州北部银白公路、彭百公路多处断道； 8月1日前后汶川、映秀一带暴发泥石流，213国道、映秀至卧龙省道多处断道； 9月24日前后北川、绵竹一带泥石流多处暴发，213国道、茂县北川省道、雅安泸沽高速公路断道。此外,坡面泥石流作为地震造成的一种新灾种,虽然规模较小，但点多面广，更是防不胜防。图4所示即为2008年7月14日都汶路发生的坡面泥石流断道场面。图4. 都汶路K1011+345-565段，地震造成大量坡面松散物质，震后降雨激发坡面泥石流淤埋公路目前我国对地震泥石流的研究集中于对历史地震中泥石流灾害的调查研究， 主要归纳出地震引起山体失稳、导致固体物质储备量增加对泥石流灾害影响的长远效应；以及滑坡崩塌直接转化为泥石流、滑坡崩塌体堵塞沟道后引起溃决型泥石流这样地震诱发泥石流的两种类型。对滑坡崩塌直接转化为泥石流的情况，发生几率较小；而对于滑坡崩塌体堵塞沟道后引起的溃决型泥石流，属于灾害链问题，此次汶川地震关于堰塞湖的处治提供了较多值得借鉴的经验。对地震影响泥石流的长远效应，我们强调的是在道路使用服务期内，若发生地震，则应开展沿线泥石流的普查，根据泥石流的动态变化，制订防治工程规划。对于地震直接诱发泥石流的情况，我们认为应该以风险分析为指导，确定各工点的防治措施。这样，提出不同成因的地震公路泥石流防治对策见图5。利用汶川地震所获得的认识可对上述原则进一步细化。图5. 地震诱发公路泥石流成因及防治对策3.以系统工程理论为指导的生命线工程抗震对策主要技术标准是道路设计的基本决策，主要是根据国家要求的年输送（通过）能力和确定的道路等级，并考虑沿线资源分布和国家科技发展规划等，同时还需结合设计线的地形、地质、气象等自然条件，经过论证比选确定。道路工程的抗震设防标准是技术标准之一，根据传统的理念，是由道路等级所确定的。由于具有生命线工程意义的线路往往客货运量不大，按目前规范制定的抗震标准当然不高。从经济角度考虑这是合理的，但生命线工程又要求具有较高的抗震能力，这就是汶川地震后提出新的矛盾问题。选线设计是整个铁路设计中一项关于全局的总体性工作，特别是高烈度地震山区的选线，是在节省初期投资和减少未来地震灾害风险的矛盾中起着统筹规划作用的多目标决策过程。我们建议对生命线工程应以线路抢通时间为结合点，将道路工程的抗震设防标准的选择与抢险保通措施的考虑，乃至多种运输方式构成生命线系统的可行性等各环节组成有机的整体，从系统工程的观点研究生命线工程的抗震对策。建议在第一阶段，首先按可行性论证阶段的深度要求，研究生命线工程的设防原则与规范化的论证工作条例。4汶川地震对推动抗震设计规范发展的作用在过去20年中，大部分的地震灾害都是发生在有抗震设计规范的国家或地区，如1976年中国唐山地震、1994年美国加利福尼亚Northridge地震、1995年日本Henshindizhen地震、1999年土耳其Izmid地震以及中国台湾集集地震等。这说明既有的抗震设计规范存在缺陷，破坏性地震发生后，根据震害特点对规范进行修正，这是抗震规范修订的通常做法。铁路抗震设计规范在唐山地震前只有一个试用版；我国唐山、海城地震后，在总结这两次实震资料的基础上，于1987年颁布了铁路工程抗震设计规范GBJ11187；为了与新修订的国家标准中国地震动参数区划图GB183062001相对应，2006年又颁布了铁路工程抗震设计规范GB501112006版，但因在此期间未获得我国大陆发生大地震实震资料的支持，有关线路工程抗震设计计算的条文修订不大。现行的公路工程抗震设计规范(JTJ004-89)于1990年正式颁布使用，至今已经使用18年。汶川地震对道路抗震技术最高层面的促进应反映在对抗震规范发展的推动上，必须重视利用汶川地震特殊条件对现有规范及时修订的重要性和时效性7-9 。汶川地震对推动规范发展的作用可以归结为填补现行规范空白以及对现有规范技术框架进行延展和更新两个层面：(1)由于缺乏实震资料,导致现行规范存在一些空白领域,利用汶川地震实震资料主要可提供两个有利条件。其一,由于缺乏度以上近场地震的资料，现行公路、铁路抗震设计规范均未考虑烈度度以上地区路基工程的抗震设计。5.12汶川特大地震，有3144平方公里位于X地震烈度区，有2419平方公里位于XI地震烈度区，在这些高烈度地震区分布有上千公里的公路、铁路，如位于震中附近的国道213线映秀汶川段、省道303线映秀至耿达段、省道302线茂县至北川公路擂鼓镇至禹里乡段、广岳铁路等因地震几乎全部损毁。这些近场区公路、铁路工程的震害资料,对研究极震区的抗震设计技术提供了罕有的条件。其二，改革开放以来，由于我国经济技术实力的增强，新型结构、新材料已开始在道路工程中大批应用。汶川地震区在震前已建有一些高等级公路。如从映秀至汶川的2级公路2008年才开始运营；灌县至映秀的高速公路震前主体工程接近完工；都江堰至映秀虽为2005年竣工修建的三级路，但因其为旅游路，也采用了较高的设计标准。这些公路在结构选型时都体现了21世纪的水准。以路基工程为例，在“5.12”汶川地震强震区，已建有上百处新型组合支档工程，如桩基托梁混凝土挡墙+加筋土路堤、预应力锚索抗滑桩+桩间土钉墙、衡重式挡墙+加筋土挡墙等。但这些新型组合结构的抗震设计理论一般滞后于建设实践，汶川地震前，已建工程的抗震性能尚未经过实震的检验。通过对这些新型结构的设计抗震能力与汶川地震实震表现的对比分析，可望填补对这些新型结构抗震能力认识的空白。(2)现行规范是规范更新的基础. 对其修订应分为延展和更新两个方面。其一,通过汶川地震提供的规律性现象,对现有规范技术框架的适用范围进行肯定及外延。例如现行规范认为：“水平方向的地面震动加速度对构筑物的破坏起着主导作用，因此，验算路堤稳定性时，只考虑水平方向最大地面加速度的影响”。汶川地震强震区震害调查表明，路基工程震害模式随地震力作用强度增加的发展趋势是，填土路堤由边坡坍塌发展为滑动面延深至路基本体的滑坡；挡墙主要由横向倾斜变形发展为倾覆倒塌。该现象反映了路基工程在近场区地震波作用下的失稳仍主要体现为水平力作用过程。说明现行规范中这种只考虑水平方向最大地面加速度对路基工程的影响的处理方法是合理的,而且可以扩展至X度, XI度地震烈度的情况。其二,现行规范制定时受当时科技水平的限制提出的某些观念，通过汶川地震的认识表明需要更新。例如现行规范将高路堤划为容易产生震害的地段。而我们通过对国道G213线都江堰至映秀段16个路堤工点的震害调查(位于VIII度区工点1个，IX度区工点 9个，X度区工点 3个，XI度区工点3个;路堤高度在942米内，地面横坡坡度在1：1.881：5.76之间。)，这些工点无一出现路基毁坏达到断道程度的震害，采用土工格栅加固的路堤,更表现出明显优越的抗震性能，其中K1029+300479工点的42米高路堤经历了烈度达IX度的地震作用后基本完好确属世界罕见（图5）。该路堤填料为相邻友谊隧道开挖的爆破砂岩弃渣，填料性质较好；路堤铺设三组土工格栅进行加固，每组为10层间距0.5米的土工格栅，顶部1组为满铺，其余两组土工格栅长8米（图6）。现将用拟静力法对该路堤进行安全系数计算结果列于表3。此外特假设了填料用块碎石土、不用土工格栅加固两种情况进行对比分析。图5 K1029+300479 高路堤地震后基本完好图6.都汶路 K1029+300479 高路堤横断面设计示意图表3.都汶路 K1029+300479工点安全系数计算表工程措施正常工况安全系数按汶川地震计算的地震工况安全系数块碎石土填料0.9780.952砂岩爆破填料1.0850.982砂岩爆破填料、土工格栅加固1.2331.047从表3可看出，高标准的填料有效地提高了工程的稳定性，而土工格栅加固措施是工程能够抵御强震的重要因素。通过我们开展的层状土与加筋层状土模型的振动台对比实验，发现加筋措施能明显减弱土层对地震波的放大效应，如在度地震（加速度峰值0.253g）时，对加速度峰值放大系数可减小约20%，因此该工点反映的可能是具有普适性意义的现象【12】。对该特例的认识可能大大突破在强震区修建高路堤的限制，即线路通过强震区，地形条件允许时，设计合理的路堤可能是最安全的工程形式，而且并不存在所谓“控制高度”。5结束语线路工程抗震技术属于岩土地震工程学领域，该领域一直是地震工程学中的薄弱环节，由于岩土性质的复杂性和多样性，使得任何一个新理论都需要由实验来验证。而以大型振动台为核心的实验，不仅费用昂贵，而且还受到模型试验相似率等基础理论的制约。利用汶川地震的大批原型实验资料，无疑可以大大加快线路工程抗震技术研究的进程。本文主要从技术层面提出了一些研究思路。科学研究正确的思路是，首先提出科学问题，然后根据积累的经验和知识提出假说，最后再通过可控制的实验去证实这种假说，从而建立一种新理论。人们常说提出一个科学问题比解决它更难，而科学问题的产生往往来源于生产实践。汶川地震对地震学、地震工程学都提出了新的挑战，地震波传输的三维特性与斜坡重力效应的耦合所导致的地表灾害过程，是最核心的科学问题。有关地震波传播与介质因素和界面因素的研究是以前的主攻方向，现在若加上复杂地形的影响，难度大大增加，汶川地震起码提供了确定地震诱发山地灾害现象与地理地质环境的统计关系的有利条件11。除数值模拟方法外，野外爆破实验可能是揭示其机理的最有效手段。致谢：本文是我们团队共同研究的成果，此外撰写过程中，曾与崔鹏研究员、张建经教授、冯德俊教授级高工、许强教授、洪时中研究员等进行过多次商酌，获益非浅，在此一并深表谢意。参考文献1.Ashford S A,Sitar N. Analysis of topographic amplification of inc