Syndicate content

“塑料桥”:应对气候风险的一种成本低、影响大的解决方案

Oliver Whalley's picture
版本:English
图片: Anthony Doudt/Flickr
桥梁是连接交通网络的关键一环。由于它们跨越河流,因此完全暴露于洪水和山体滑坡的影响之下,在灾害爆发之时通常是首先遭到损毁的基础设施。它们遭到损毁后,往往也需要数周或数月时间才能修好。桥梁自身除遭到代价高昂的损毁之外,其导致的交通连接中断还会对经济生产力和人们获取基本服务的能力产生更广泛影响。鉴于很多地方因气候变化而有可能遭遇强度更大、频率更高的降雨,桥梁面临的风险只会更大:降雨量增大会导致河流流量增大,使桥梁遭受更严重损毁,特别是当初设计时用于应对小暴雨的桥梁。

桥梁两端各有一座支撑桥板重量的构筑物,即桥台,它们通常是首先遭到损毁的桥体组成部分。主河道被瓦砾堵塞后,可能会导致水流在桥梁四周寻找阻力最小的通道,从而把桥台置于风险之中。

传统的桥梁施工工艺要求安装桩体,为桥台打基础,但耗时长,成本大,而且需要专门材料、专业技能和专门设备。

不过,现有一种前景良好的解决方案:土工合成加筋土(GRS)桥台。该方案采用本地材料,无需专门设备,便于桥台快速施工,也可提升桥台抗水流冲击的能力。如采用GRS施工方案,桥梁可在短短五天内建成(Von Handorf,2013)),所需成本比传统方案降低30-50%(Tonkin和Taylor,2016)。

GRS桥梁基于“土工格栅”而建,后者系采用聚乙烯(塑料)制成的高密度网状物。土层和土工格栅层相结合,可为桥桩打下坚实基础。施工过程中只需基本的掘土和夯实设备,也可在土工技术专家指导下采用各类本地填填充材料。

本视频很好地展示了土工格栅如何大幅提升土壤强度。土工格栅在经严密夯实的土层间铺设后,可形成加筋土系统,从而提升土壤性能,使其能够承受桥桩重量。




采用这一方法后,桥台可快速施工,施工成本更低,也无需对与桥面连接处进行养护。该方法的另一个好处是:地面在地震中摇晃时,桥台的强震性更强。与任何桥台一样,防水流侵蚀(亦称“防冲蚀”)至关重要。有了设计良好的防冲蚀设计(如被称为“碎石层”的乱石外层设计),GRS桥台的抗冲蚀性就与桩式桥台一样强了。

最近,世行数位交通和灾害风险管理专家就把GRS桥梁技术引入斯里兰卡进行了探讨。目前,斯里兰卡半数以上桥梁严重退化。我们发现,当地的碎骨料是理想的GRS桥台填充材料,因其具有风险低、成本低及可轻易获取等优势。专家团队完成了四座样板桥梁的概念性设计,所得出的结论是,GRS方案可节约30%-50%的成本,还可缩短施工时间,增强抗震和抗冲蚀性能(Tonkin和Taylor,2016)。目前,有关方面已为试点采用该施工方案提出资金申请。

鉴于该技术的前景已在斯里兰卡得到了明确证明,其它很多地方也可以很好地采用这一技术并获得类似效益。在此,我鼓励政府部门、捐赠机构以及工程师在探讨新建或改建桥梁过程中认真考虑GRS桥台方案。

桥梁是连接陆上交通网络的关键一环, 而GRS方案可为确保并恢复连接性提供一种有韧性且高效的解决方案。GRS桥台为成本低、影响大的技术提供了范例,这一技术表明,工程创新加上跳出框框的思维,在保护基础设施和经济免受气候变化所致灾难性影响方面大有可为。

世行近期关于土工合成加筋土桥台的研究得到了全球减灾与灾后恢复基金支持。


参考文献:

发表新评论

Plain text

  • Allowed HTML tags: <br> <p>
  • 自动断行和分段。