“819”列車墜河事故假定分析
“819”石亭江列車墜河事故已經(jīng)半年多了，重新去關(guān)注這件事的時候，會發(fā)現(xiàn)不同時間對同一件事的表述會有所變化，時間的起因經(jīng)過結(jié)果，都在沿著可以邏輯推斷、理解和闡述的方向靠近，讓人難以拿捏。有人說：用已知科學(xué)去解釋未知科學(xué)某種程度上就是自己的一廂情愿。那么，事后用冷靜客觀全面的思維去推斷特殊情況的人物闡述，或許有些太過苛求。由于在資料收集過程中，對某一點面的敘述各種報道分析中存在差異，選取的討論內(nèi)容可能與實際情況相?；蚴遣糠止?jié)點上描述前后發(fā)生沖突，但也為問題的基于設(shè)想的討論提供了廣闊的范圍。因此，本文只是根據(jù)網(wǎng)上的相關(guān)論述結(jié)合個人的理解，對此事件涉及的各個方面進(jìn)行概述性的表達(dá)，以此作為自己課外研讀的一個總結(jié)。
1橋梁概況
石亭江大橋下行線是上世紀(jì)50年代修建的老寶成鐵路線的一部分，由于當(dāng)時的技術(shù)條件和經(jīng)濟(jì)能力限制，橋墩主要由紅磚和混凝土砌起，基礎(chǔ)采用的是明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)。大橋經(jīng)受了08年汶川大地震的影響，此前被納入危險監(jiān)測。
2事故描述
2010年8月19日下午3時許，寶成鐵路廣漢段石亭江鐵路大橋被洪水沖斷，一輛從西安開往昆明的K165次列車兩節(jié)車廂掉進(jìn)石亭江。當(dāng)險情發(fā)生那一刻，K165次司機曹繼敏緊急剎車，避免了更大的危險發(fā)生。“當(dāng)時都來不及多想，直接就選擇了剎車。”曹繼敏還記得，當(dāng)列車剛駛上大橋時，他明顯感覺到車身晃動，憑著多年的經(jīng)驗，他覺得大橋可能出問題了，這時，前方的工務(wù)段人員也發(fā)出了停車信號，那一秒鐘，他果斷按下了緊急制動按鈕。刺耳的剎車聲后，列車緩緩?fù)Ｏ聛?。此時，車頭已駛過大橋，還有一半車身在橋上，接著橋墩被沖走，橋面斷裂，車廂下沉，隨著車身重心變化，9號和10號車廂連接處斷開。此后14號15號車箱墜入河中。
3相關(guān)質(zhì)疑（經(jīng)驗）
1.橋梁是在什么年代建造的？是否屬于豆腐渣工程？ (在紅旗飄飄的年代建造起來的石亭江大橋，感情上來說，是沒有人會相信它本身會有質(zhì)量問題。多年的運行過程中，其本身也經(jīng)歷過很多自然災(zāi)害，特別是受08年汶川大地震的破壞影響，其外還有多次的鐵路大提速，期間橋梁的保養(yǎng)和維修加固對其良好的工作狀態(tài)有至關(guān)重要的影響。)
2 .如果大橋真的存在嚴(yán)重問題，為什么火車上橋之后才發(fā)現(xiàn)，沒有相關(guān)的預(yù)警嗎？（事故發(fā)生時日正直汛期，由于河堤沿岸有局部坍塌現(xiàn)象，當(dāng)?shù)卣?、武警官兵正在組織抗洪搶險和群眾轉(zhuǎn)移工作。橋梁及沿岸河堤的檢測工作應(yīng)該是到位的，可比為判斷行車條件提供明確的依據(jù)。至于為什么列車還可以上橋，可能是因為相關(guān)制度和責(zé)任落實的不到位。）
3.列車的緊急制動，是火車司機的下意識決斷，還是列車調(diào)度室下達(dá)的命令？(必須明確指出，火車司機不能夠自行決定火車運行狀態(tài)的，哪怕是改變火車運行的速度，也必須報告“列車調(diào)度室”，由“列車調(diào)度室”根據(jù)整個鐵路運行網(wǎng)的狀態(tài)，決定火車運行速度快慢。怎樣在突發(fā)狀況和規(guī)范條例間作出協(xié)調(diào)呢？如果有下一次，不應(yīng)該讓每一人還是處于“不成功便成仁”的境況吧？)
4.列車脫軌的時間實在制動前還是在制動后？（結(jié)合列車司機描述，除了提到高速通行可能會造成列車傾覆，并沒有提到脫軌。當(dāng)然，列車脫軌緊急制動就很容易理解了。很難想象，橋上列車脫軌后緊急制動的過程會發(fā)生什么情況。）
5.所謂的“零傷亡”僅是列車上的所有工作人員的積極努力嗎？（列車工作人員之外，不可置否，準(zhǔn)備抗洪搶險的人員和物質(zhì)為這次救援提供了決定性的保證，在信息流通、安全通道設(shè)置、旅客轉(zhuǎn)移安置中發(fā)揮了極其重要的作用。鐵路方面的各種規(guī)定制度，在很大程度上限制令救援活動的及時展開。印象深刻的一點，應(yīng)該就是，列車異常制后，人群騷動中，乘務(wù)員首先強調(diào)橋上列車是不能開門的。）
6.事故的原因僅歸咎于“水害”嗎？（事故發(fā)生之后，很短時間之內(nèi)就傳出是連日降雨致使石亭江上有水位急速上漲，攜帶泥石流，加大了對橋墩的沖刷力度，致使橋墩基礎(chǔ)傾覆，引發(fā)大橋垮塌。一般突發(fā)性事件發(fā)生后，對事件責(zé)任的認(rèn)定都有相當(dāng)嚴(yán)格的規(guī)范，都會在幾日之后給出相關(guān)的調(diào)查報告。為什么這次會這么堅定呢？是為了相信而相信嗎！這座橋建設(shè)當(dāng)初，是按50年一遇洪水的標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計的，還是按100年的標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計的了？）
7.新橋建設(shè)時間不到兩個月，能否保證工程質(zhì)量？（新橋在拆除舊橋的位置上，采用樁基基礎(chǔ)建造，由于寶成鐵路下行線的特殊意義決定了新橋的施工工期，現(xiàn)在，只能簡單地說，新橋的建設(shè)方案在技術(shù)上的可行的，特別是相關(guān)單位投入了大量的資金和人力。）
4關(guān)注點：橋上剎車
事件的討論焦點是在：是否應(yīng)該剎車。這里主要是基于已知情況來討論未知情況，既討論剎車對橋的損傷究竟有多大。在相關(guān)規(guī)范中，鐵路橋梁制動力或牽引力計算原則規(guī)定如下：制動力按計算長度內(nèi)列車豎向靜荷載的10%計算。在這里，僅考慮列車的恒載做簡單的計算（不考慮橋梁本身的實際承受能力，洪水的沖刷力，以及車輛、橋梁和洪水的共振，列車的動力效應(yīng)和列車橫向擺力等）。
1． 計算。
假定該橋為15X15.8混凝土T梁橋。單車牽引車頭的重量是138噸，每個車廂的重量是47噸，單節(jié)車廂換長去2.4，即26.4m；18節(jié)車廂，按列車恒載1000t計算；制動距離385m。
V=24.4米/秒,S=385米，m=1000000kg
方程一：Vt-0.5*at^2=S也即24.4t-0.5*at^2=382
方程二：（V-0）/t=a也即24.4/t=a
聯(lián)立方程一和二，計算得：t=31.31s，a=0.78m/s^2
解方程F=ma，得F=1000000*0.78=7.8*10^5N=78T
該水平附加力大小為78噸，由于橋上頂多能容納9節(jié)車廂，故由橋梁分擔(dān)的附加力大小為36.95噸?？紤]寶成線會承擔(dān)貨物運輸，因此， 在正常狀態(tài)下，制動力限定在相關(guān)要求范圍內(nèi)。（這里邊應(yīng)該提到的是，以五十多年前的橋梁建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，考慮到的是多大的制動力。列車提速后，其加固后的標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到了什么級別。）
475.2m（車箱總長） - 237m（橋長）=238.2m（車頭已經(jīng)沖過橋的長度）（約8節(jié)車廂（含車頭）
475.2m（車箱總長） - 382m（剎車滑行距離）=935.2m（列車在橋上剎車起置）
93.2m（列車在橋上剎車起始置）/ 26.4m（每節(jié)車廂長）=3.5節(jié)（列車在橋上剎車起始置時，已經(jīng)約有4節(jié)車廂（含車頭）上橋）
結(jié)論：1.列車是在已經(jīng)約有4節(jié)車廂（含車頭）上橋時，緊急剎車。2.剎車初始時刻，火車的中部和尾部還在岸上（岸上有14節(jié)車廂）。即上橋大概4秒左右的時間，列車緊急制動。
2. 382m長，1000t的列車，真的可以在382米的距離內(nèi)停下來嗎？（這里，我也沒有找到特定條件下列車緊急制動的最小距離的相關(guān)表述。此外也不是很明確在較好狀態(tài)下，列車所能提供的最大動力為多少。機車司機培訓(xùn)的時候，有安排最短制動距離的演練嗎？而這里可以提供一種假設(shè)，在當(dāng)時條件下，可能由于是15、16節(jié)車廂脫軌卡死，才獲得的382m的最短停車距離。）
3. 或許，列車可以惰行通過。假定橋墩受洪水的橫向沖擊作用已經(jīng)是瀕臨垮塌的臨界狀態(tài)，也就是說垂直方向還勉強能支撐一下，而橫向已經(jīng)是弱不禁風(fēng)，同樣在其縱向也會變得非常脆弱不堪一擊。在非正常制動過程中，列車巨大的動能會通過軌枕瞬間釋放到大橋橋面上，橋面會承受數(shù)倍于平時的壓力，就是一座正常的大橋，在這樣的超常壓力下也會出現(xiàn)危險，所以客觀上就加劇了橋墩的垮塌。另外，即使是在橋墩垮塌之后，兩節(jié)車廂仍然在軌道上呆了十幾分鐘，期間車上還有旅客在移動，還對對橋有動作用力，在這樣的情形下，車廂并沒有立即掉入橋下，這就為后部3節(jié)車輛平安通過提供了非常達(dá)的可能性。（當(dāng)然了，橋的破壞形態(tài)是特定條件下的綜合影響所致，因此這里是基于現(xiàn)有前提討論的）這時，機車司機應(yīng)該盡可能使列車以最平穩(wěn)的方式通過，也就是說惰行通過，既不牽引也不制動，以免產(chǎn)生額外的作用力。
3.不緊急制動的話，列車傾覆的概率有多大？（多數(shù)人意向于基于實際發(fā)生的情況來討論問題，當(dāng)時橋梁的具體狀況畢竟沒有人樂意說的清楚。但這里可以提出一些問題：我們列車行駛過程中，車上有所少設(shè)備在幫助我們檢測行車狀態(tài)；機車司機的經(jīng)驗在事件處理中有幾分重量；普通列車和高速列車的安全措施究竟相差在哪里；在中高高鐵要引領(lǐng)世界鐵路發(fā)展的時候，我們的安全措施還有哪些方面的不足。）
5專家解釋跨橋事故（西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院橋梁工程系李亞東教授、四川省公路規(guī)劃勘察設(shè)計研究院橋梁分院總工程師蔣勁松）
2010年8月19日的暴雨中，除去寶成鐵路廣漢石亭江鐵路大橋，四川境內(nèi)還有安縣先林大橋、崇州懷遠(yuǎn)老定江大橋、華陽通濟(jì)古橋3座橋梁相繼垮塌。橋梁為何在洪水面前不堪一擊？
5.1導(dǎo)致橋梁損毀的原因是多方面的。宏觀而言，就橋梁損毀的影響因素，有以下幾方面因素：
5.1.1特大洪水。特大暴雨引發(fā)的洪水是導(dǎo)致橋梁損毀的主要原因。特大洪水會對橋梁基礎(chǔ)形成沖刷，若基礎(chǔ)被部分掏空，橋墩就會傾斜破壞，進(jìn)而引起上部結(jié)構(gòu)垮塌。由于特大洪水多半是在短時間內(nèi)形成并流經(jīng)橋梁，其特點是流量劇增，持續(xù)時間短，這就導(dǎo)致水位抬高，有時洪水會直接沖擊上部結(jié)構(gòu)甚至淹沒橋面。而在橋梁設(shè)計中，設(shè)計確定的洪水位以上的結(jié)構(gòu)是不考慮這一沖擊作用的。
5.1.2基礎(chǔ)易空：垮塌的四座橋梁修建年代依次為：華陽通濟(jì)橋建于清道光五年（1825年）；寶成線廣漢石亭江大橋建上世紀(jì)50年代；崇州懷遠(yuǎn)定江大橋始建于上世紀(jì)60年代；安縣先林大橋建于1985年1月。按照構(gòu)造和施工方法，橋梁基礎(chǔ)類型主要是“擴(kuò)大基礎(chǔ)”與“樁基礎(chǔ)”。“上世紀(jì)60年代前國內(nèi)橋梁普遍采用擴(kuò)大基礎(chǔ)。”他說，擴(kuò)大基礎(chǔ)構(gòu)造簡單，埋深淺，當(dāng)遭遇特大洪水沖擊，擴(kuò)大基礎(chǔ)容易被掏空，導(dǎo)致橋梁垮塌。
5.1.3沖刷力大。四座橋梁的垮塌中，現(xiàn)場目擊者均指出，是因橋墩先垮塌而造成的。蔣勁松表示：橋墩的垮塌與洪水的沖刷有關(guān)系，與暴雨引發(fā)的泥石流也有關(guān)系。蔣勁松寫下一個公式：Q（流量）/A（過水?dāng)嗝妫?span lang=EN-US>=V（流速）。洪水不單純是水量的增加，還夾雜著大量的泥石流。泥石流占據(jù)了河道，抬高了河床，使得行洪的過水?dāng)嗝鏈p小，導(dǎo)致水流流速加大，加劇了洪水對橋梁的沖刷。由于橋墩的阻礙，洪水帶來的上游漂浮物通常會在橋墩處聚集，減小了橋梁本身的泄洪過流能力，加劇了洪水的沖擊力；另外，一些質(zhì)量大的漂浮物還會直接撞擊橋梁，造成結(jié)構(gòu)損壞。
5.1.4地震損傷.“5.12”地震后災(zāi)區(qū)的很多橋梁都受到了不同程度的損傷，一些可能存在的隱蔽性損傷，如水中橋墩和水下基礎(chǔ)的開裂，破損等難以全面檢測和加固，這就留下了一定的安全隱患。
6鐵路安全運行制度管理
1.所謂的安全演練真實客觀地起到了實際作用嗎？（從制度上理解，例行的安全演練肯定是必不可少的。但從整個大背景下來說，現(xiàn)在的社會生活呈現(xiàn)的過于安逸，很多人對于自然災(zāi)害面前的自救措施不甚清楚。對于可能的風(fēng)險承擔(dān)表現(xiàn)出不能容忍的態(tài)度，主管力求百分之百的安全，而實際生產(chǎn)中缺乏諸多的可操作性和落實核對。）
2.相關(guān)規(guī)范中，有提到在發(fā)生了類似的災(zāi)難情況下，技術(shù)上的保證和制度上的依據(jù)嗎？（一般情況下，現(xiàn)行規(guī)范中只是表述了緊急制動的最小距離，提到了在幾個地方不能緊急制動。在200m多的橋上，橋墩采用紅磚混凝土砌筑，在有為破損的情況下，在有洪水的沖擊下，在列車高速通行時，在不確定確定具體情況時，規(guī)范中有提到這些相關(guān)的情況嗎，還是特殊情況的組合概率。）
7事件認(rèn)識
1. 近年來我國舊有鐵路線經(jīng)常出現(xiàn)事故。鐵路行業(yè)在積極資投資高鐵的時候，舊有線路沒有得到應(yīng)有的養(yǎng)護(hù)。特別是年代久遠(yuǎn)的橋是得到了否定期檢查與養(yǎng)護(hù)？受到08年汶川大地震影響的橋梁，都已經(jīng)過承載檢測和重新加固了嗎？
2．洪水、地震等都屬于自然災(zāi)害，到目前為止，盡管在橋梁設(shè)計中考慮了洪水、地震的影響，但一方面由于人類對自然災(zāi)害認(rèn)知的局限，另一方面由于人力、財力的限制，仍無法絕對保證橋梁在任何情況下都安全。
3.人類的生存總是在于自然不斷的博弈中延續(xù)的。在面對自然災(zāi)害時，我們沒有必要去埋怨或是憤恨自然，洪水本來就是地球自身塑造的一種現(xiàn)象。在汲取大自然資源為社會發(fā)展提供動力的時候，我們要做的是要去盡量預(yù)知風(fēng)險并使其處于可控范圍之內(nèi)，這就是科學(xué)探索德爾不限動力吧！
4.工務(wù)部門為什么沒有發(fā)現(xiàn)橋墩已經(jīng)出現(xiàn)問題？有兩種可能：一，工務(wù)部門失職；二，鐵路改革產(chǎn)生的問題，影響到經(jīng)濟(jì)效益于安全行車的平衡。管理的線路過長，人員裁減過多，在這種情況下工務(wù)部門很難保證線路的安全。
5. “N年不遇”，經(jīng)常出現(xiàn)在報道各類災(zāi)害的新聞標(biāo)題中，是媒體報道中的顯耀字眼，也是受災(zāi)地政府通報災(zāi)情時的慣用語。但隨著越來越多的“N年不遇”接連不斷的出現(xiàn)，“N年一遇”概念的本身也不斷的經(jīng)受時間和事件的修正。“N年一遇”這個詞，究竟是越來越泛濫的文字游戲，還是自然災(zāi)害頻發(fā)面前巨大的憂患。在自然面前，我們還有多少城鎮(zhèn)、村莊，還有多少道路、橋梁處在種種不可防測的險境之中？“N年一遇”面前，百姓的安危到底如何才能得到可靠的保障？！
8社會媒體對事件的塑造
多數(shù)媒體報道中充斥著贊美和歌頌。但零傷亡的“奇跡”之中包含著太多僥幸的成分！添加幾個“如果”的條件，結(jié)果又會怎么樣呢？因此最讓人擔(dān)憂的是，每當(dāng)?shù)溁紒砼R，相關(guān)方面或者熱衷于尋找置身事外的“合理”解釋，將“事故”歌頌為“奇跡”，都透露著一種不負(fù)責(zé)任和對生命的冷漠。我們需要英雄來匹配這個偉大的時代，但我們同樣需要信念來捍衛(wèi)些什么東西。用現(xiàn)在流行的話語表達(dá)，就是“我們傷不起”。
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