
國內高鐵在設計階段,會根據地震安全性評價報告,確定工程場地的抗震設防烈度,并采取相應的工程措施,使高鐵的基礎設施保證基本的運行安全。
4月3日,臺灣花蓮縣海域發生7.3級地震,浙江、福建、廣東等多個省份均有較強震感。受此影響,上述地區當日部分鐵路線路臨時封鎖或限速運行,不少想在清明假期出行的旅客被迫滯留在了火車站。
眾所周知,高鐵是中國基建快速發展的代表之一,國內高鐵里程數已經突破4.5萬公里,速度最快可達每小時350公里。那么一旦發生地震,全速運行的高鐵列車會怎么樣?中國高鐵在設計和建設時有考慮地震對線路的破壞嗎?高鐵和鐵軌能承受多少級地震的影響?對于這些人們關心的問題,記者采訪了相關專家并進行探討。
“在討論地震這一問題時,需要明確一個概念——建筑物(含高鐵)能抗的地震不叫做多少‘級’,而是叫多少‘度’。”中鐵第四勘察設計院(以下簡稱“鐵四院”)線站院副總工程師李其龍介紹說。
“舉個例子,當年汶川地震是8級,受地震影響,汶川當地的鐵路幾乎全都被損壞了,但北京的鐵路沒有受到影響。”李其龍表示,雖然地震同樣是8級,但汶川當地的地震烈度達到10度,北京的烈度幾乎是零。
記者了解到,地震烈度分為12度,除與地震震級有關,還與當地離地震震中的距離等因素有關,目前中國高鐵通常能抗7度烈度的地震。
同時,國內高鐵在設計階段,會根據地震安全性評價報告,確定工程場地的抗震設防烈度,并采取相應的工程措施,使高鐵的基礎設施保證基本的運行安全。如果實際地震烈度超過設計水平,那么高鐵需要在震后進行安全檢修甚至是大修后才能繼續使用。
此外,中國高鐵還途經很多橋梁。以京滬高鐵為例,1318公里的京滬高鐵,其中有1074公里在橋上,全線共有244座橋梁,橋梁占比達到86.5%。這些橋梁的避震、減震效果,在一定程度上決定了高鐵的運行安全與否。
在設計階段,設計團隊會充分考慮并給予橋梁一定的減震空間,巧妙地將“減隔震”技術應用到高鐵橋梁上。所謂“隔震”,一般是指在橋墩和梁之間安裝隔震支座,當遭受較大地震時,橋墩隨地面運動。由于隔震支座將地面運動和梁部分離開,使橋梁結構受到的地震作用影響減小,從而實現隔震消能的目的。
而“減震”,一般指的是在橋梁的墩頂和梁之間安裝特殊的耗能裝置來消耗地震能量,從而減輕對橋梁結構的破壞。耗能裝置通常采用黏滯阻尼器、軟鋼阻尼器、高阻尼橡膠等,這些裝置能夠將地震作用下的往復運動機械能轉化為熱能等其他形式,最終減少傳遞到橋梁結構上的地震能量。
據悉,在高鐵建設中,為達到更好的抗震效果,常常將“隔震”支座和“減震”阻尼器組合使用,形成“減隔震”技術。同時,在選線過程中,高鐵也遵循“地質選線”理念,以繞避活動斷裂帶為主。并通過開展地質調繪、勘探測試,尤其針對地震液化、斷裂性質及特征等進行重點勘察,以此評價地震區災害和場地工程建設適宜性。
盡管通過一系列先進的技術和設計,能夠顯著減少地震給鐵路運行帶來的負面因素,但地震災害對高速鐵路運行安全的影響仍然存在,因此中國在高速鐵路設置了地震預警監測系統,該系統由部署在鐵路沿線的地震儀、傳輸網絡、鐵路局中心組成。
“截至目前,中國是世界上少數擁有高速鐵路地震預警技術的國家。”鐵四院通號院高級工程師達興亮介紹,地震發生時會同時產生P波和S波,其中P波為縱波,傳播速度快,但破壞力小;S波為橫波,傳播速度相對較慢,但破壞力大。
高速鐵路地震預警監測系統采用P波預警與S波報警相結合的方式,實時監測高速鐵路沿線的地震情況,系統設置了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級地震警報等級,制定相對應的緊急處置規則,并具有誤報自動解除、震后恢復、系統自檢等功能。
當強震發生時,地震預警監測系統可以提前為高速行駛中的列車提供預警信息,根據不同報警等級,通過信號列控系統接口控制列車減速或停車,還能通過牽引供電系統接口控制接觸網斷電,最大程度降低地震對高速鐵路列車運行造成的危害。
“倘若高鐵運行時遭遇地震,只要做到及時停車,在停止運行的狀態下地震幾乎不會對鐵路列車造成影響。”國家鐵路局相關工作人員對記者說,“旅客則需要用手抓住桌子、臥鋪床、扶桿等,注意防止從行李架上掉下物品傷人。等地震過后,聽從乘務員的指揮,有序下車,到安全的地方避震。”
在沒有消除因地震造成的安全隱患之前,高鐵恢復全速運行極容易發生脫軌事故,這將給人身安全和財產安全造成難以估量的損害。因此,地震發生后,相關鐵路局會采取多種方式,對受地震影響的相關區段的線路、橋梁、隧道及信號設備等進行安全檢查,密切防范次生災害。
“經全面排查安全隱患后,高鐵列車便會恢復運行。恢復初期將對開行的列車采取限速運行措施,逐步恢復常速運行。”上述工作人員表示,因地震等原因造成列車晚點、停運,需要辦理退改簽業務的旅客可通過中國鐵路12306手機客戶端線上辦理相關業務,均不收取退票手續費,并應密切關注車站廣播通知、電子顯示屏信息詳細了解列車晚點資訊,以免耽誤行程。
中青報·中青網記者 張真齊 來源:中國青年報