本文是一篇道路桥梁与渡河工程论文，本文依托国家重点研发计划项目《进藏通道应急抢通关键技术及装备》，针对进藏公路通道重点路段，构建了公路破坏等级综合评价模型，提出复杂受灾环境下进藏公路通行能力分级方法，同时分析研究相关的灾后道路柔性运行技术。
第一章 绪论
1.1研究背景及意义
作为西藏现代化综合交通运输体系的一部分和“一带一路”西部战略工程的一部分，进藏通道对于国防安全、促进社会进步、带动经济发展都具有重大战略意义。但川藏、青藏、滇藏、新藏等陆路进藏通道通过横断山脉高山峡谷、江河谷地和青藏高原等陡峭险要的地形，线路经过的地区沉积岩层巨大，岩浆活动频繁，变质作用复杂。受青藏高原地质构造运动的影响，地震、滑坡、泥石流、坍塌、水毁等灾害频发，灾害种类齐全、危害程度各异，是世界上地质灾害发育最齐、道路危害最大、震害风险最高的地区。统计表明：该4条通道年均灾害1870次，严重中断（堵塞）达50-100次数/年，年平均通行天数320天，当前新藏、滇藏、川藏通道仍无法实现全年全天候保通。
由于地震、滑坡和泥石流等地质灾害的影响，公路网络中的各种基础设施遭受不同程度的破坏，导致公路服务标准下降，通行能力减弱。面对频发的地质灾害、极端的气候灾害，如何确保进藏公路的建设与运营安全满足出行需求是亟待解决地问题。如何在灾害冲击下，使公路网络仍能维持一定的通行能力，最大限度的降低灾害对道路的影响，提高道路交通基础设施的韧性，即实现道路灾后的柔性运行，同样意义重大。
目前道路交通基础设施韧性提升主要有三个方向：灾前、灾中和灾后。灾前主要集中于道路灾害的监测预警预报技术等，灾中主要针对道路基础设施结构本体（路、桥、隧）和路网整体的韧性提升，灾后的重点方向则是公路灾后柔性运行、公路抢通、保通和快速补强恢复技术。然而，目前针对灾后柔性运行、紧急抢修和全面恢复的技术研究仍然处于起步阶段，相关研究成果较为有限，各项技术规范和标准尚未形成健全体系。
1.2国内外研究现状及评述
灾后柔性运行作为基于道路交通基础设施韧性提升提出的新概念，目前针对灾后柔性运行、紧急抢修和全面恢复的技术研究仍然处于起步阶段，相关研究成果较为有限，各项技术规范和标准尚未形成健全体系。【1】然而通过理论分析、文献调查、道路灾害案例分析，对多种类交通基础设施（道路、桥梁、隧道）进行震害评估，实现对公路灾情的精准研判；研究设施灾后通行性能退化模型和灾害对通行能力的影响，可以间接为灾后柔性运行技术的实现提供思路。
道路交通基础设施的震害评估方法包括经验统计法、特征类比法、模糊综合评判法和神经网络法。这些方法通过历史震害数据提取经验，帮助预测设施在地震中可能遭受到的破坏等级。通过这些方法的应用，可以更好地评估道路交通基础设施在地震中的安全性，为相关部门制定地震应对策略提供参考依据。国内许多专家学者对震后灾害损失评估做了大量研究工作。1984年，久保庆三郎等【3】学者通过研究30座受到严重震害的公路桥梁，确立了桥梁抗震性能评定标准，评分值越高，桥梁所受震害越大。1995年，美国联邦紧急事务管理局在基础软件的平台上，开发了一款震害评估软件HAZUSMH【3】，HAZUSMH可以评估道路、桥梁、隧道等各种基础设施发生不同破坏状态的可能性，并估算由此造成的直接或间接损失、损伤。采用模糊层次分析法，孙颖等【4】建立了一种震害评估模型，该模型用于预测公路梁式桥可能发生的破坏情况。这一研究的结果有助于提前评估和预防可能出现的桥梁损坏情况，为桥梁结构的安全性提供了重要参考。
第二章 进藏公路典型灾害类型
2.2 公路典型灾害类型
一般来说，道路在一个交通网络中占绝大部分。因此，其对于交通系统至关重要。地震可能会对道路工程中的路基主体、边坡和支挡造成不同程度的破坏，导致多种类型的震害。依据近20年来进藏公路损毁的资料数据，结合汶川地震、九寨沟地震引发的公路地质灾害调查结果【40】。从路基主体、公路边坡和支挡结构破坏等方面进行详细分析，确定了道路的典型灾害类型。
2.2.1路基典型灾害类型
2.2.1.1路基开裂沉陷
由于土体自重、地震等自然灾害的作用路基发生差异沉降，从而形成路面开裂。路基凹陷或开裂扩大进一步造成路基部分或大范围破坏。产生原因：地震会导致路基开裂，造成不规则张拉和剪切断裂。同时，地震荷载会引起路基土液化，导致路基不均匀沉降，进而导致路面部分或全部下沉.
2.3 公路桥梁典型灾害类型
公路桥梁在公路生命线系统工程中扮演着重要的角色，桥梁由于其特殊的构造和功能，在抵御地震方面较路基和隧道更为薄弱，在震害影响上较路基和隧道更为严重。在不同震级地震的影响下，桥梁遭受破坏的位置和方式各有不同。经过系统研究，分析进藏通道地震桥梁常见的破坏形式。在地震中，桥梁可能出现梁体移位、破损、落梁、支座受损等情况。桥墩、桥台、地基和基础也可能受损。桥面系统、伸缩缝等非结构性部件也可能受损。此外，桥头路堤下沉以及锥体护坡的破坏也是常见的情况。其中梁体破坏、桥台破坏、梁体移位、伸缩缝损伤、支座破坏、桥墩破坏是最常发生的6种破坏类型。
2.3.1桥面系灾害类型
由于震害的影响，桥面系会发生不同程度的破坏损伤。例如，桥面铺装可能出现开裂、变形、错位和破损等情况；伸缩缝的缝宽异常、错位或损坏；护栏有明显的破损或错位现象等。于此同时，由于滑坡、泥石流等次生灾害的影响，落石、堆积物等可能会堵塞桥面，影响正常通行。
第三章 进藏公路灾损分级体系构建 .................... 21
3.1 引言 ..................................... 21
3.2 道路灾损分级 ............................ 21
第四章 进藏公路通行能力分级 .......................... 35
4.1 引言 ................................ 35
4.2 路段通行能力 ..................... 35
第五章 进藏公路柔性运行技术及断道应急处置 .................. 45
5.1 引言 ......................... 45
5.2 进藏公路柔性运行技术.................................... 45
第五章 进藏公路柔性运行技术及断道应急处置
5.2进藏公路柔性运行技术
由于地质灾害和极端的气象灾害造成公路通行能力严重下降，一旦发生事故路段的实际通行上游需求小，就会造成排队等候车辆的情况。排队车辆的不断累加不仅严重影响了公路通行能力，同时也给事故路段上游的车流造成了交通安全隐患。因此，需要采取针对不同的路段灾损情况采取相应的交通管控措施，使灾害对道路通行造成的影响降到最低
5.2.1限速
上文提到的地震、滑坡、泥石流等地质灾害和大雪、大雾、暴雨等极端气象灾害都将对道路、桥梁、隧道的使用功能和通行能力造成一定程度的影响，原有的设计速度已不满足当前的通行情况。因此，这时只能降低标准，通过限制最大车速来最大程度的保证通行需求、降低交通风险。导致灾害节点通行效率下降的根本原因是供需矛盾的失衡，由于该重点区段的通行能力不能满足上游路段驶入的车流量，因此可以通过限速来降低道路、桥梁、隧道单元的交通流量和交通密度，使得行驶速度不断提高，进而相应的提高其车辆通行效率。
限速这一交通管制措施主要对应的是灾害分级体系中的中等破坏、严重破坏，以及通行能力分级中的条件通行。不同等级公路原有的设计速度标准值各不相同，根据《道路交通安全法实施条例》和《公路工程技术标准(JTGB01-2019)》等相关的法律法规和技术规范，以高速公路为例，高速公路的最高车速不能超过120km/h，最低车速不能低于60km/h。因此，针对不同的破坏情况和通行能力损失情况需要采用分级限速的策略，提升通行效率、保障通行安全。
第六章 结论与展望
6.1主要工作及结论
灾后柔性通行是公路灾后韧性提升技术的一个研究方向，然而目前国内的研究还处于起步阶段，相关研究成果仍然较少。本文依托国家重点研发计划项目《进藏通道应急抢通关键技术及装备》，针对进藏公路通道重点路段，构建了公路破坏等级综合评价模型，提出复杂受灾环境下进藏公路通行能力分级方法，同时分析研究相关的灾后道路柔性运行技术。主要研究工作包括：
（1）根据灾害发生的不同部位，分析了进藏公路典型灾害类型。基于破坏程度和通行能力损失程度对各灾害类型进行了细分，分析了四个不同等级下的道路、桥梁、隧道灾害，为进藏通道公路灾损体系和通行能力分级奠定了基础。
（2）基于道路单元、桥梁单元、隧道单元破坏等级，在单个道路交通基础设施灾损分级的基础上，采用模糊综合评价法，确定了因素集和评语集，通过公路修复难易程度使用AHP层次分析法确定出权重向量，进而根据单因素评判矩阵和权重向量建立了公路破坏等级综合评价模型。
（3）基于公路破坏等级综合评价模型计算得到的隶属度数值，建立公路灾损分级体系，将整条公路的破坏等级分为轻微破坏、中等破坏、严重破坏、毁坏四个等级，结合典型算例提出对整段公路的灾害破坏程度评估流程。
（4）在道路通行能力计算的基础上，对道路交通基础设施元件震后通行能力损失系数统计分析，得到道路、桥梁、隧道单元各自的折减系数，然后假设道路单元、桥梁单元和隧道单元各自独立且以串联的方式连接，提出了路段整体通行能力折减系数的计算公式，结合典型案例，提出了路段通行能力折减系数的计算流程。基于公路灾损分级体系，结合路段通行能力折减系数，提出了不同破坏等级下的剩余通行能力计算方法。进而提出了进藏公路重点路段的通行能力分级方法。
参考文献（略）
