事故机理分析（共7篇）
事故机理分析 篇1
0 引 言
近几年来,由于火车票难买、汽车票贵,而骑摩托车方式返乡“便宜和便捷”,因而众多在广东、浙江、江苏、福建等沿海省份务工的农民工成群结队骑摩托车长途旅行返乡过年,部分农民工甚至花数天时间行程近2 000 km从广东骑车返乡[1]。这种回乡方式经过几年的发展演化,已逐渐从开始时的零星队伍,发展成万辆规模的“摩托车返乡大军”[2]。2011年春节前最后几天途经广东封开县返乡的摩托车数量每天达到1.5万辆,是平时的10倍以上,春节前返乡摩托车的总量估计达20万辆[3]。此外,春节前从浙江、广东2省经江西省玉山县和龙南县的返乡摩托车数量预计有5万辆[4]。综合各方报道[5,6,7,8,9],2011年春节前,广西、湖南、湖北、安徽、江西、贵州、四川及重庆等省市在沿海务工的农民工有近百万人选择摩托车方式返乡,摩托车数量不少于40万辆。尽管骑摩托车方式返乡“便宜和便捷”,但摩托车长途行车极为辛苦与危险,因而交通事故频频发生。据统计[4],仅320国道江西省玉山县境内2009年春运期间就发生13起摩托车交通事故,15人受伤;2010年则出现18起事故,死亡1人,受伤14人。其他省份也有类似报道[1,2,3,4]。春运期间发生此类交通事故给受害者家庭带来了巨大的悲痛和损失,也留下了沉重的社会包袱。农民工自发结伴骑摩托车返乡过年是我国近几年出现的独特的新现象,由于人数众多,且关于其交通事故的报道愈来愈多,社会影响面不断扩大。因此,对返乡摩托车的交通事故机理进行研究,可为交通管理部门制定安全管理对策提供科学的依据,对减少春运交通事故,关爱农民工这一弱势群体,有着重要和特殊的意义。下面,本文采用系统工程的方法,从人、车、路、环境等方面分析返乡摩托车的交通事故机理。
1 春运返乡摩托车交通事故的系统观
系统是指由2个或2个以上、相互联系相互作用的要素所组成的、具有特定的功能、结构和环境的有机整体[6]。显然,由骑车人-摩托车-道路-环境-管理等要素组成的整体完全符合系统的定义,是典型的系统,且是道路交通系统(见图1[7])的一种。从系统的定义看,在道路交通系统中,人-车-路是道路交通系统的3个内部基本要素,自然环境、交通管理指令、规则等是道路交通系统的外在环境。为了更清晰地表达道路交通系统各要素间的相互关系及环境在其中的作用,此处按系统的定义对图1进行变换,得到图2所示的道路交通系统模型。图2表明,道路交通系统中人、车、路3要素相互依赖、共同作用,并受系统外部环境的影响,系统的安全依赖于3要素间的相互协调运动,当系统的协调不畅时,就可能引发交通事故或事件。因此,春运返乡摩托车交通事故可看作摩托车交通系统的“故障”。
为了方便摩托车交通事故机理分析,根据系统可分性原理[10],可对图2作进一步细分,得到图3 。图3考虑的要素非常全面、非常多,而笔者掌握的资料很有限,因此,根据需要与可能的原则,本文选择图3中关键性的要素对返乡摩托车交通事故机理作因果分析。
2 春运返乡摩托车交通事故的机理分析
下面按事故致因的不同,将返乡摩托车交通事故分为5种不同的类型分别作事故机理分析,以便为制定预防对策提供科学和可操作性的依据。
2.1 恶劣天气型交通事故
春运时期一般是1 a中天气状况最不利的时节,雪、雨、冰冻和大风等恶劣天气都对行车安全构成严重的威胁,所以,每年的春运也是我国道路交通事故率和事故数最高的时期。与“铁包肉”型交通工具——汽车相比,摩托车属于“肉包铁”型交通工具,骑车人完全暴露在大气环境中,因而更容易受各种恶劣天气的影响,交通事故风险更高。返乡摩托车经常会遇到路面严重结冰和雨雪的状况,尽管骑车人穿有厚厚的御寒衣物,裹着雨衣,脚上套着层层塑料袋,但天气太冷了,骑行时间长就觉得又冷又累,两腿打哆嗦,因而,经常发生各种交通事故。
由于雪、冰、雨、低温(无雨雪)和大风等不同的恶劣天气各自对交通安全的影响机理有所不同,因此,有必要对它们分别进行归纳分析。
2.1.1 降雪对交通安全的影响机理
降雪对交通安全的影响机理为[8]:车-路耦合方面,降雪使车轮和地面间的摩擦系数降低,刹车距离增大,同时易引发车辆侧滑、横移,紧急情况时,往往因刹车距离过长引发追尾或其他碰撞交通事故;骑车人方面,降雪低温使司机寒冷,身体哆嗦,手脚灵活度下降,影响驾驶操作,降雪还严重影响骑车人的视野,不利于骑车人及时获取必要的路况信息;车辆方面,降雪低温使摩托车燃油发粘,难以点燃,当气温低于零下5 ℃时,润滑剂也不易渗透到各个部位,使车辆机械性能变差,车辆抛锚等故障增多,容易导致追尾事故。
2.1.2 冰冻对交通安全的影响机理
冰冻灾害是由温度变化或雪灾引起的间接灾害,主要包括路面薄冰、冰层、冰丘、冰锥等。这是春运期间常见的不利天气。当气温降至0 ℃及以下,山区道路的路面往往结冰严重,摩托车很难控制,不少摩托车发生了侧翻事故,车上的人一般滑出几米,尾随的摩托车因此紧急刹车,同样人仰马翻,重摔在地上,造成人身伤害。有的骑车人因路面严重结冰多次发生翻车事故,身体严重受伤。
综合有关文献,冰冻对交通安全的影响机理如下:车-路耦合方面,路面结冰与降雪类似,但比降雪的危害更大,路面滑溜、摩擦系数非常小,车辆行驶困难、可控性差,突发情况下紧急刹车时车轮会发生抱死现象,导致车辆失控;骑车人和车辆方面的影响机理与降雪类似。
2.1.3 雨对交通安全的影响机理
降雨是冬季南方沿海地区的常见现象,特别是春运期间。降雨天气下交通事故率比平时明显偏高,说明雨水确实对交通安全有不利影响。
雨水对交通安全的影响机理为:车-路耦合方面,雨水使得路面滑溜、刹车距离增大,雨天摩托车高速行驶时车后会产生起雾现象,降低了尾随车辆的能见度,增加了追尾事故的风险;骑车人方面,降雨使能见度降低,身上的雨衣使司机的听觉能力和视野大受影响,这些都增加了行车风险[8]。
此外,各种等级的降雨天气中,小雨的危害有时超过大雨。小雨将路面尘埃湿润成为很好的润滑剂,但小雨对司机视野几乎没有影响,司机容易产生麻痹心理,放松警惕,因此,一旦出现突发情况而紧急刹车,会出现路滑刹车不及的交通事故,这已成为某些道路雨天交通事故的主要模式[17]。
2.1.4 低温对交通安全的影响机理
低温天气(无雨雪)对交通安全也有很不利的影响,特别是完全暴露在低温天气中行进的摩托车。
低温对交通安全的影响机理为:对道路的影响:低温使路面冷缩开裂,雨水下渗,天气转暖时冰雪融化,路面翻浆、破坏,降低路面摩擦系数或车辆临时变道行驶,交通流秩序混乱,诱发交通事故;对骑车人的影响,与降雪低温的影响类似,不同的是,由于无降雪或降雨,司机的视野不受影响;对车辆车身的影响,与降雪低温对摩托车的影响类似;当温度低于零度时,路面容易产生结冰现象,特别是涵洞路段及桥梁路段,此时与冰冻的交通安全影响机理类似。
2.1.5 风对交通安全的影响机理
春运时期一般北风凛冽,对摩托车交通安全影响很大。
大风对交通安全的影响机理如下:骑车人方面,寒风带走热量,使其更容易感觉到寒冷,加剧低温的不利效应,手脚灵活度下降,影响驾驶操作,增加误操作引发交通事故的风险;车辆方面,增加车辆行驶阻力,影响车辆行驶稳定性和司机的驾驶操作,强大的横向侧风甚至会吹翻车辆等,当高速行驶的摩托车侧面受到横风作用时,特别在“风口”路段,如隧道口,会使车辆偏离行车路线撞上对向来车或与同向行驶车辆刮擦或打飘侧翻;道路方面,大风吹走路面的尘埃和杂物,使路面保持干燥,提高路面摩擦系数,从这角度看,大风有一定的有利作用,但总体而言,“功不抵过”,冬季大风不利于交通安全。
2.2 疲劳行车型交通事故
疲劳行车几乎是春运返乡骑车人的普遍现象,有的人1 d连续行车数小时,部分甚至连续数天行车2 000多km。尽管多数的骑车人知道疲劳行车的危害,并采取每走2～3 h就休息10 min左右的方法以减轻疲劳,但实际行车中往往难以把握疲劳的程度,且结队行驶时各骑车人的体质不同,相同行驶时间内各人的疲劳程度不同,因而,疲劳行车现象无法避免,交通事故频频发生。
综合交警和骑车人的经验,摩托车疲劳行车型交通事故的机理为:长途跋涉容易出现四肢僵硬操纵摩托车不灵活,眼睛视觉疲劳会出现对路面情况判断不准确,身体疲劳会导致反应迟钝、动作乏力等状况,加上年底路上车辆多,路况复杂,一旦遇到突发情况无法做出及时准确的反应,引发交通事故。
2.3 黑夜行车型交通事故
部分骑车人为了早日到家,星夜赶路,有的骑车人在天黑前还行走在无旅店的旷野公路,不得不黑夜赶路,黑夜行车型交通事故在春运返乡摩托车交通事故中占有不小的比例。下面借用汽车司机的试验研究结果来分析黑夜型摩托车交通事故的机理:
研究表明[9]:司机80%～90%的路况信息通过视觉获得,视觉机能对交通安全影响最大,而夜间的视觉特性随环境的变化而变化;在完全黑暗的夜晚,视力只有白天的3%～5%。因此,黑夜赶路的骑车人在遇到不良路况或突发状况时往往由于眼睛无法获取信息而无法决策,最终酿成交通事故。
2.4 路况不熟型交通事故
路况不熟是春运返乡骑车人普遍面临的问题,毕竟这些骑车人1 a才回去一趟,有不少骑车人甚至是首次长途骑车返乡,而道路的路况每年都会有不少变化。这些变化骑车人往往无法掌握,也不可能都了解,因此,路况不熟就在所难免。不少骑车人由于恶劣天气状况或突发交通事故封路而临时选择替代路径返乡,这样,路况不熟的情况会更明显。
一般认为,路况不熟型交通事故主要是由于骑车人不了解前方道路的行驶条件而无法选择合理的车速或合适的车道造成。本质而言,路况不熟型交通事故是骑车人缺乏路况信息,加上自身经验不足,决策失误而导致的交通事故。
2.5 路况不良型交通事故
为与恶劣天气型交通事故区别,此处的路况不良型交通事故是指由于道路自身缺陷(如线型问题)或路面养护问题导致的交通事故。返乡摩托车行走的道路多是曲折的山路,特别是贵州、重庆和四川等省份。这些山区道路中,弯道和陡坡占了很大比例,其中不少连续急转弯,矮矮的隔离带外就是悬崖,有些路段甚至连隔离措施都没有。鉴于机理的不同,此处将路况不良分线型和路面不良两种。
线型不良型交通事故的机理为:摩托车在弯道上行驶时由于车速把握不好,车速过快,车辆在做圆周运动时离心力过大或者车辆重心过高,车辆横向滑移或倾覆。这时有2种可能的事故形态:对于在外侧车道行驶的摩托车,没有隔离墩时,车辆将被甩出路外;对于在内侧车道行驶的摩托车,摩托车被惯性力作用横向滑移或甩到对向车道,与对向来车相撞。这2种形态的交通事故都会发生。
路面不良型交通事故的机理为:路面坑洼缺陷使摩托车颠簸,车辆稳定性和可控性差,导致倾覆或与过往车辆相撞;当骑车人发现路面缺陷而突然决定绕避行走时,会干扰本车道后方和目标车道前后方的车辆行驶,使交通流秩序混乱,诱发追尾或侧向刮擦。
2.6 骑车技能不佳型交通事故
在广东省, 截至2005年底,全省有注册摩托车 916 万多辆,无牌无证的摩托车估计有 200 多万辆,主要集中在中小城镇和农村[10]。 农村地区的摩托车上牌持证率低的原因一般为:农民的安全和法律意识淡薄;这些无牌无证的摩托车手绝大多数没有经过驾驶培训,不了解基本的交通规则和法律法规,驾驶技能很成问题。其实,广东的这些无牌无证摩托车很大一部分是外地来粤打工的农民工,春节时他们将骑着这些摩托车返乡过年。有些农民工是春运前临时决定买摩托车返乡,是首次骑车回家,其驾驶技能更成问题。
骑车技能不佳型交通事故的机理是:骑车人对车辆的操控能力差,缺乏应对各种路况的驾驶能力和经验,无法在返乡途中及时采取适当的操作以应对各种突发状况[6,7,8]。
3 结束语
本文采用交通系统工程的分析方法,归纳分析了恶劣天气型、疲劳行车型、黑夜行车型、路况不熟型、路况不良型及骑车技能不佳型等6种类型摩托车交通事故的机理,公路管理部门、交警部门及政府部门可分别从以下3个方面制定管理对策:公路部门,通过安全审计发现事故多发点然后进行安全改造,合理设置道路标志、标线和警示牌;交警部门加强执法管理,特别是对无证无牌摩托车的管理以及摩托车违规改造、装载的管理,制定并发放《摩托车安全骑车指南》;政府部门应通过新闻媒体宣传摩托车返乡方式的危险性,合理引导农民工的交通方式选择,并切实做好春运交通运力安排。
参考文献
[1]新华社.农民工骑摩托车回家过年行程近2000公里[DB/OL].[2011-01-20].http://photo.scol.com.cn/china/content/content_1833093_3.htm
[2]新华网.农民工“摩托车返乡潮”现象调查:“草根”方式回乡背后[DB/OL].[2011-01-30].http://news.163.com/6RL3PSM500014JB5.html.
[3]深圳特区报.20万珠三角打工者骑摩托返乡警车为“长龙”开道[DB/OL].[2011-01-30].http://news.163.com/6RL3PSM500014JB5.html.
[4]大江网—江西日报.省际国道上,5万返乡“摩托军团”气如虹[DB/OL].[2011-01-31].http://www.jxnews.com.cn.
[5]北方网.广西30万摩托大军返乡过年交警提供服务[DB/OL].[2011-01-31].http://news.enorth.com.cn/system/005609842.shtml.
[6]汪应洛.系统工程:3版.[M].北京:机械工业出版社,2003(8):11-16.
[7]郭忠印,方守恩.道路安全工程[M].北京:人民交通出版社,2003(10):56-59.
[8]陈富坚.灾变事件下高速公路网交通组织管理技术研究[D].上海:同济大学交通运输工程学院,2011.
[9]范士儒.交通心理学[M].北京:中国人民公安大学出版社,2006.
[10]温惠英,曾文创.农村公路摩托车交通事故原因分析与对策[J].农村经济与科技,2009(9):65-66.
火灾事故致因机理研究 篇2
1 火灾事故及其特点
1.1 火灾事故的界定
火灾是时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。根据火灾发生的场所,火灾可分为建筑火灾、森林火灾、工矿火灾及交通工具火灾等类型。事故在不同的学科中具有不同的含义,在安全领域里,伯克霍夫认为事故是人们在进行有目的的活动过程中,突然发生的违背人们意愿的、可能迫使有目的的活动暂时或永远终止,同时造成人员伤亡和财产损失的意外事件。事故可以分为自然事故和人为事故,人为事故还可以分为故意事故和无意事故。故意事故指由于有预谋的行为而导致的灾祸,各种故意犯罪就属于这类事故,对于火灾来说放火案件即属于此类。而无意事故指由于人的失误或设施设备的故障等导致的意外或灾祸。笔者讨论的火灾事故属于人为事故中无意事故的一种类型。
1.2 火灾事故的特点
(1)因果性。指火灾事故是具有相互联系的多种因素共同作用的结果。火灾事故的发生可以归结为人的不安全行为、物的不安全状态、安全管理的缺陷及对意外事件的处理不当等多个原因。火灾事故的原因是客观存在的,了解因果性对于调查火灾事故和预防火灾事故具有积极的作用。
(2)随机性。火灾事故的发生、发展、蔓延、扩大,以致造成灾害后果是非常复杂的过程,是一系列人、事、物、环境等与失控燃烧之间的相互作用和反应。对于火灾事故,即使通过细致科学全面的调查,还会有很多不能解释的疑点,人们还不能完全掌握其发生发展规律。这使得火灾事故的发生具有随机性,即火灾事故是一种偶然的、随机的事件。
(3)潜伏性。火灾事故尚未发生或尚未造成后果的时候似乎一切都处于正常和平静的状态。但是只要火灾隐患没有消除,事故就存在发生的可能,结合火灾事故的随机性特征,火灾事故发生的时间、地点、造成的损失都是不明确的,难以预测的,从而呈现出潜伏性特点。
(4)可预防性。发生火灾事故的场所是人造系统,这为预防火灾事故提供了基本前提,所以,火灾事故从理论上和客观上讲都是可预防的。其次,火灾事故的发生和发展是有规律的,只要按照科学的方法和严谨的态度进行分析并积极做好有关预防工作,火灾事故也是能避免的。一直以来人们对于火灾事故预防措施的研究从来就没有停止过,而且随着人类认识水平的不断提高,已经找到了比较有效的预防方法。
2 火灾事故致因分析
事故致因理论是安全科学的主要内容之一,随着科技的进步而发展,人们对于安全问题的认识逐步深入,因而每一种理论都有一定的历史局限性和适用范围。火灾事故作为一种非常复杂的社会现象,用单一理论解释难免牵强附会。为全面分析火灾事故的致因机理,笔者综合考量各类事故致因理论的积极意义和不足,将能量意外释放理论、事故因果连锁理论、轨迹交叉理论和危险源理论作为分析依据。
2.1 基于能量意外释放理论的火灾事故本质分析
1961年Gibson、1966年Haddon等人对生产条件、机械设备和物质的危险性在事故致因中的作用进行了研究,提出事故发生的物理本质是能量意外释放。如果意外释放的能量作用于人体,并且能量的作用超过人体的承受能力,将造成人员伤害;如果意外释放的能量作用于建筑物、设备、物体等,并且能量的作用超过它们的抵抗能力,则造成建筑物、设备、物体的损坏。
火灾事故是人们在生产生活中不注意能量的流动、转换以及不同形式能量的相互作用,进而发生热能及伴随着的化学能的意外释放或逸出。失去控制的热能可能灼烫人体、烧毁建筑和财物,而火灾中意外释放的化学能及其有害物质会使人窒息或中毒,并对环境造成污染。热能和化学能的意外释放是火灾事故的本质原因。火灾事故能量类型分析见表1。
2.2 基于事故因果连锁理论的事故点火源形成分析
1931年,美国工程师海恩里希提出了事故发生的连锁反应论,认为事故的发生不是一个孤立的事件,尽管事故发生可能在某一瞬间,却是一系列互为因果的原因事件相继发生的结果,从而提出了“事件链”(Chains of E-vents)这一重要概念,即伤害与各原因相互之间具有连锁关系。他认为,控制事故发生及减少伤害和损失的关键环节在于消除人的不安全行为和物的不安全状态。
海恩里希事故连锁理论对于事故连锁关系的描述过于简单化、绝对化,用来分析复杂的事故具有一定的局限性,但是该理论分析简单事件则独具优势。点火源的产生是火灾的初始事件,起火的关键是“点火源”,相比较整个火灾事故过程,点火源的产生过程相对简单,用事故因果连锁理论分析比较适合。
点火源指能够使可燃物与助燃物(空气)发生燃烧反应的能量来源。这种能量既可以是热能、光能、电能、化学能,也可以是机械能。根据点火源产生能量的来源不同,点火源的表现形式有火焰、火星、高热物体、电火花、静电火花、撞击、摩擦化学反应热、光线聚焦等。我国火灾统计起火原因的分类就是以“点火源”为指标分为11种,可见点火源在火灾调查中的重要作用。在这11种原因中,除去“原因不明”、“其他”、“放火”(严格意义上说,放火属于犯罪案件,而非责任事故)外,主要的8种点火源或因“人的不安全行为”产生,或因“物的不安全状态”产生。结合火灾调查实践,人的不安全行为主要表现为生产作业、用火不慎、吸烟、玩火,物的不安全状态表现为电气、自燃、雷击、静电。防止产生点火源为防止火灾的第一道防线,消除特定环境中“人的不安全行为”和“物的不安全状态”可以有效防止火灾事故的发生。
2.3 基于轨迹交叉理论的火灾事故起火原因分析
轨迹交叉理论认为,在一个系统中,人的不安全行为和物的不安全状态,只有发生时间和空间上的运动轨迹交叉,才会造成事故。多数情况下,在事故的背后,往往存在着企业经营者、监督管理者在安全管理上的缺陷。按照这一理论,防止和避免人和物的运动轨迹交叉是避免事故发生的根本出路。
轨迹交叉理论基于这样的事实,即人、机、物、环境各自不安全因素的存在,并不立即或直接造成事故,而是需要时空交叉因素的激发。对起火过程进行分析可知,起火是点火源和可燃物在一定的时间和空间轨迹交叉的结果。某场所可燃物堆积过多,火灾荷载大,场所处于一种不安全的状态,在此场所中如果同时发生吸烟、违章电焊、玩火等行为,产生的点火源就会点燃可燃物,并快速蔓延,形成火灾事故。
这方面的教训还有很多。2004年2月15日,吉林中百商厦发生特大火灾,造成53人死亡。火灾起火原因为大厦工作人员丢落烟头引燃仓库内易燃物品导致火灾发生。用轨迹交叉理论分析,人的不安全行为(丢落烟头)和物的不安全状态(仓库内的物品易燃),在一定的时空条件下,发生了轨迹交叉,引发火灾。2009年2月9日,央视新址配楼发生火灾,造成直接经济损失1.6亿元。火灾的起火原因为焰火引燃建筑不合格保温板所致。用轨迹交叉理论分析,人的不安全行为(建设单位违反烟花爆竹安全管理相关规定,组织大型礼花焰火燃放活动)和物的不安全状态(有关施工单位大量使用不合格保温板),在一定的时空条件下,发生了轨迹交叉,引发火灾。
2.4 基于危险源理论的火灾事故成灾原因分析
在现代安全科学理论中,危险源是人们认识事故形成机理的重要因素。1980年W哈默定义危险源为可导致人员伤亡或物质损失事故的潜在的不安全因素。我国吴宗之教授系统地介绍了重大危险源辩识、评价、控制技术,为我国深入开展重大危险源的理论研究和指导控制重大危险源的实际工作奠定了重要的理论基础。陈宝智教授提出了两类危险源理论。认为第一类危险源是指作用于人体的过量能量或干扰人体与外界能量交换的危险物质。于是系统中可能发生意外释放的能量或危险物质是第一类危险源。为保证第一类危险源的安全运转,必须采取措施约束、限制能量,但是约束限制能量的措施有可能失效而发生事故。把导致能量或危险物质的约束限制措施破坏或失效的各种不安全因素称为第二类危险源。两类危险源理论认为,任何事故的发生可归结于第一类危险源与第二类危险源共同作用的结果,第一类危险源是事故发生的能量主体,决定事故后果的严重程度,第二类危险源是第一类危险源造成事故的必要条件。田水承教授在两类危险源理论的基础上提出第三类危险源的概念,即由于安全管理决策、组织失误(组织程序、组织文化、规则)和人的不安全行为、失误造成系统失衡的这种不安全因素称为第三类危险源。结合前面的两类危险源来看,第三类危险源潜在于第一类危险源、第二类危险源背后,不易辨识。
火灾事故灾害成因是可燃物发生燃烧后,导致火势蔓延成灾或灾害扩大的诸多因素的集合。与起火原因不同的是,起火原因只有一个,而灾害成因有多个,包括建筑结构、可燃物性质、消防设施、人员素质和消防管理等多个方面。运用危险源理论可以对这一系列因素进行功能评述和分类,多角度分析火灾的蔓延机理。
当燃烧发生后,只有具备了蔓延条件,且限制火灾蔓延的各类措施没有起效才造成灾害。不具备蔓延条件或限制火灾蔓延的各类措施使燃烧熄灭的,不构成火灾。根据危险源理论,影响火灾扩大蔓延的因素可归为三类火灾危险源,这三类火灾危险源的共同作用使火灾扩大、蔓延,造成灾害后果。
I类火灾危险源:事故的本质是能量的意外释放,因此,能量或危险物质在火灾中占有非常重要的位置,称为I类火灾危险源,如易燃固体、可燃气体等。
Ⅱ类火灾危险源:对易燃固体、可燃气体所产生的能量起控制作用的措施失效的因素。如灭火器失效,室内消火栓、水喷淋及排烟设施失效,防火卷帘失效,消防队灭火失败等。
Ⅲ类火灾危险源:由于消防安全决策及其组织失误(组织程序、组织文化、规则)等造成消防安全系统失衡的不安全因素。包括起火单位消防安全制度不健全、消防设施管理维护不当和安保人员技能欠缺,也包括消防救援力量薄弱及指挥失误等因素。
3 火灾事故致因机理分析模型
火灾事故分析错综复杂,一起重、特大火灾事故可能会有十几个甚至更多的原因。结合上述分析和火灾调查实践,探求众多原因之间的关系,得到3层次火灾事故致因机理分析模型。在模型中,火灾事故原因分为本质原因、直接原因和间接原因三个层次,见图1所示。
3.1 本质原因
根据能量意外释放理论,事故往往是由人或物体受到一个不能吸收的能量或危险物质引起的,这个失去控制的能量或危险物质就是造成事故的本质原因。火灾事故从能量本质上分析是热能和化学能的意外释放,从而造成财产损失和人员伤亡。热能和化学能的意外释放是火灾事故的本质原因。
3.2 直接原因
火灾事故的财产损失和人员伤亡的后果是火灾发生、发展、扩大、蔓延全过程的破坏性结果。火灾事故调查按照火灾进程,将火灾原因分为起火原因和灾害成因,这是事故的直接原因。根据火灾燃烧过程,运用事故因果连锁理论分析点火源,运用轨迹交叉理论分析起火过程,运用危险源理论分析灾害成因,进而得到整个火灾事故的直接原因机理。
3.3 间接原因
从火灾事故直接原因分析可知,点火源是因人的不安全行为或物的不安全状态产生,起火过程是人的不安全行为和物的不安全状态在一定时空条件下的轨迹交叉,蔓延成灾是三类火灾危险源共同作用的结果。而人的不安全行为的产生,物的不安全状态的出现以及不安全行为和不安全状态在一定时空条件下的轨迹交叉,隐藏在I类和Ⅱ类火灾危险源背后的Ⅲ类火灾危险源都是消防安全管理的欠缺的结果,这就是事故的第三个层次原因,即间接原因。
摘要：为深入探索火灾事故致因机理,引入事故致因理论。通过综合分析多种事故致因理论的内涵和适用对象,选取能量意外释放理论、事故因果连锁理论、轨迹交叉理论和危险源理论作为分析火灾事故的理论依据。在此基础上,结合火灾调查实践,从不同视角运用事故致因理论学说及安全管理原理,探索火灾事故的本质、特点、规律,从而构建火灾事故致因机理分析模型,为火灾事故的深入调查及科学防范提供参考。
关键词：火灾事故,致因机理,事故致因理论,分析模型
参考文献
[1]甄亮.事故调查分析与应急救援[M].北京:国防工业出版社,2007.
[2]罗云,樊运晓,马晓春.风险分析与安全评价[M].北京:化学工业出版社,2004.
[3]庄越,雷培德.安全事故应急管理[M].北京:中国经济出版社,2009.
[4]罗云,吕海燕,白福利.事故分析预测与事故管理[M].北京:化学工业出版社,2006.
[5]Skiba.An accident model[J].Occupational Safety and Health,1974,(4):14-16.
[6]曾灵波.生产工艺系统安全评价[J].中国职业安全卫生管理体系认证,2004,(3):24-27.
[7]吴宗之,高进东.重大危险源辩识与控制[M].北京:冶金工业出版社,2001.
[8]陈宝智.危险源辨识控制与评价[M].成都:四川科学技术出版社,1996.
事故机理分析 篇3
近年来,中国安全生产状况持续好转,但重特大事故时有发生,如2013年11月22日山东青岛特别重大输油管道泄漏爆炸事故、2014年8月2日江苏昆山特别重大事故粉尘爆炸事故、2015年8月12日天津滨海新区特别重大化学品仓库爆炸事故。从已经公布的事故调查报告可以看出[1,2,3],上述事故都是初始事故在特定的时空范围内相继发生引发一系列衍生事故的结果,即事故的发生和扩大存在链式关系。由此可知,事故链式演化机理是一个有价值的研究取向。
通过对事故发生发展过程所遵循的演化机理的研究,可以挖掘事故孕育源头、厘清事故演化过程中的关键路径和判断事故发展方向,进而在事故的预防预控中占据主动地位。当前国内外事故链式演化机理的相关研究主要集中在以下几个方面:①事故致因理论,如事故因果连锁模型[4]、“瑞士奶酪模型”(Swiss Cheese)[5]、STAMP模型[6,7]、“2-4”模型[8]、“R-M”模型[9]等。事故致因理论虽然在事故预防、安全管理实践中已得到一定的证实和应用,并形成了较为完善的理论体系,但在事故演化机理方面有待进行深入研究;②在事故演化方面,文献[10-12]对事故进行多米诺链锁分析、文献[13-15]分析事故链模型。上述事故演变相关研究都是基于因果关系进行的简单案例分析,缺乏对事故演变现象背后的内在机理进行深入研究。
概念模型以形式化的方法揭示研究对象的主要概念、定义以及它们之间的逻辑关系,是对研究对象和内容的第一次抽象与假设,它将零散的、非结构化的知识转换为系统的、结构化的与可读性强的基础理论知识。鉴于此,本文基于熵理论,立足于理论思辨层面,对事故演变的研究思路从传统的“静态-描述-解释”向“动态-建模-启示”转变,综合考虑事故链物质、能量和信息三者的复杂性耦合作用,对事故链形成机理、事故链载体反映、事故链式演化等进行研究,并构建事故预防与控制框架,以期完善事故演化机理理论体系,并促使事故预警预控、决策支持和应急救援遵循事故演化发展的客观规律,从而有效提高事故预防与控制水平。
1 事故链定义及内涵
事故的发生发展都是系统多种内外因素沿着某一条规律链相互作用的结果。按照安全科学相关理论[16],事故是致灾物(可导致损害物质)、承灾物(可遭受损害物质)与避灾物(可避免或减少损害物质)三者之间以及它们与人和环境之间交互作用的涌现和涨落。从以下两方面解析这种交互作用:①当致灾物引发事故以后,事故系统的致灾物、承灾物与避灾物按照各自被赋予的内涵处于三角形的顶点(稳定系统,如图1中的粗箭头标示),通过合理匹配达到有效的减灾救灾目的,这是最理想状态。②当相互匹配不合理时(如不符合标准的救灾物导致致灾物作用时间、作用空间、作用强度等发生变化,以及承灾物发生变异等),致灾物作用于承灾物产生了新的致灾物,并作用于新的承灾物,从而引发次生、衍生事故,形成事故链(如图1所示)。
由上述分析可知,事故链是指在特定的时间、空间范围内,由于事故系统致灾物、避灾物和承灾物之间不合理匹配而形成的一种由初始事故引发一系列次生事故的连锁和扩大效应,是事故系统复杂性的基本形式。事故链内涵解析如下:
1)若把整个事故看成一个大系统(事故系统),则事故链是复杂事故系统的重要组成部分和基本特征,事故链构成事故系统的一个子系统。事故链的发展态势由致灾物的危险性、承灾物的暴露性和脆弱性、避灾物的不确定性、环境的不稳定性以及人的主观能动性在时间与空间上的复杂耦合作用决定。
2)事故链的产生需满足三个条件:①存在初始事故,初始事故发生后产生新的致灾物。②新的致灾物作用于承灾物,导致至少一个二次事故发生。③次生事故扩大了初始事故严重程度,即所导致的一个或多个二次(或三次等)事故产生了大于初始事故后果的严重事故。
3)事故链演化具有两方面特殊性:①初始事故发生后,次生事故是否发生存在一定的随机性,但由于事故具有因果关系与引发关系,所以又不是完全的随机现象。这种受到约束的随机性会产生复杂性风险,进而增大事故系统复杂性。②事故链存在时间上延续性与空间上的扩展性,这种时空的延续扩展过程造成事故规模的累积放大。
2 重大事故链式演化模型构建
2.1 事故链载体反映
通过分析相关重特大事故调查报告可知[1,2,3],事故链式关系演化的实质是介质载体的转化,事故链式关系的载体反映是对事故链式规律的客观认识。因此,将事故链式演化的研究落实到物质第一性,抓住事故过程中载体的演绎规律和本质,就能认识整个事故演化过程及其实质,并为能量转化、事故损失度量提供量化的基础条件。
根据协同学理论[17,18],事故系统的形成与其内部各元素之间节、各子系统之间以及系统与外部环境之间的相互协同作用紧密相关,这种相互协同作用通过物质、能量与信息的交换予以表征。因此,可通过物质流、能量流与信息流的协同关系获得事故系统在某一特定时间、空间、功能和目标下的特定结构。综上分析得出事故链的载体反映:
1)物质载体演化形态有固态、液态与气态等,事故链的形成过程具有不同物质性态的单体演绎或多性态聚集、耦合与迭加等特征,这些性态由其含量、转化形式和时空位置的演化而形成物质流,性态的演化导致了事故链式关系演绎的多样性与复杂性。
2)物质的流动与转化需要能量,无论是物理性流动还是化学性流动,其流动过程中都伴随着各种能量之间的聚集、耦合、传输、转换,因此物质载体演化的另一伴生特征是能量的转移和转换(能量流)。
3)在物质和能量的流动过程中产生的大量信息,因此以物质、能量为基础的信息反映也是事故链的载体反映,通过光、声、温、速等基本形式表征,伴随着链式载体起到辐射、转化、传播等作用而构成信息流。
2.2 重大事故链式演化概念模型
事故链式载体在事故演化中起着重要的媒介和桥梁作用,在事故链式载体为依托的演化体系中,物质流、能量流、信息流构成演化核心,称为“核心环流”,其他(人、环境等因素)则为“外环因素”,它们共同构成事故链式演化概念模型(如图2所示)。事故链式载体在外部环境(外环因素)和载体的核心环流(内环作用)共同作用下实现其链式演变。
1)核心环流
安全生产活动中的主体对客体的认识是以能量流或物质流为载体,进行信息的获取、传递、变换、处理和利用实现的。事故预防与控制的本质就是通过信息流的标示、导向、观测、警戒和调控作用对系统中物质流和能量流进行控制、操纵、调节和管理(正作用),而错误反映系统中物质流和能量流状态的信息则会触发事故或导致事故处置失败(负作用)。因此,要充分发挥和正确利用信息流对物质流和能量流的引导和控制作用。
2)外环因素
在正常安全状态下,系统中物质流、能量流、信息流都处于正常有序的排列和控制中,即系统中物质、能量、信息在一定的安全阀值范围内与外界系统进行不断的交换作用。如果遇到一定的触发条件(如人的不安全行为、环境的不合理规划、管理的缺陷、物的不安全状态以及物质本身的设计缺陷等)使物质、能量和信息的正常交换作用失控,进而导致物质流、能量流、信息流的紊乱就会引发事故。
2.3 事故链式阶段性演化机理
事故链在孕育、演化过程中具有阶段性,不同阶段链式载体的转化呈现不同状态,因此可通过事故演化过程中的载体特性来认识事故。R A Haslam[19]、陈安等[20]等将事故演化分为阶段型演化、扩散型演化、因果型演化和情景型演化。根据事故载体反映和事故链式演化关系,本文将事故链演化按照时间顺序划分为四个阶段:事故潜伏期、事故爆发期、事故链蔓延期和事故终结期。
根据熵理论,熵是对系统中物质、能量、信息的混乱和无序状态的一种表征,系统越无序熵值越大,而耗散结构理论讨论的则是系统从无序向有序转化的机理、条件和规律。从事故链式演变特征可以看出,事故系统演变过程与熵的演变和耗散过程有很大共性,事故链从潜伏期到蔓延期是一个熵增大于熵减的过程,而终结期则是一个熵减大于熵增的过程。
按照事故链载体反映和安全物质学理论,事故系统可以划分为物质流子系统、能量流子系统、信息流子系统、人流子系统和环境子系统。由熵的加和性可知,事故系统的总熵可表述为:
式中,S是事故系统的总熵;SM是物质流子系统的熵;SE是能量流子系统的熵;SI是信息流子系统的熵;SH是人流子系统的熵;SC是所处外部环境系统对事故系统的输入或输出熵。
系统的混乱程度取决于系统熵增(正熵,“S+”)和熵减(负熵,“S-”)。因此,式(2)可以进一步表述为:
根据以上分析,构建事故系统熵的阶段性变化规律如图3所示(图中的时间段不代表实际时间长短)。
1)潜伏期(0-t2):0-t1时间段,S=0,系统演化的有序趋势和无序趋势处于均衡状态,即系统的有序性和无序性相互抵消,系统整体上处于一种稳定平衡状态,这是最理想的安全管理和事故预防状态。但是随着二者的相互作用以及系统安全要素的改变和外界环境的变化,这种临界状态有可能失衡。
t1-t2时间段,S>0,由于系统不合理设计、规划和管理缺陷等危险因素一直潜存,引发事故的各种因素不断积聚,系统正熵产生的无序效应大于负熵产生的有序效应,系统总趋势走向失稳。此时存在两种情况:①及时发现事故载体信息的异常演变,并采取管理措施或技术措施增大系统负熵,使系统总熵重新趋于平衡状态,系统恢复正常,如图中的a-曲线所示。②没有及时发现事故载体信息演变趋势,或发现了但没有采取控制措施以及措施失效,则系统继续向着正熵变大的方向演变,导致事故发生,进入事故爆发阶段,如图中的a+所示。
2)爆发期(t2-t3):事故系统总熵迅速扩大,事故由可能变成了现实,进入全面爆发阶段,导致人员伤亡、财产受损。存在两种情况:①根据事故链式演化载体信息,采取正确的处理措施,向事故系统输入负熵,使事故系统有序效应大于无序效应,事故得到控制,系统总熵重新趋于0,系统恢复平衡状态,如图中b-所示。②如果没有采取输入负熵的措施,或负熵不足以抵消正熵,则事故链继续演变,进入事故链蔓延期,如图中b+所示。
3)蔓延期(t3-t4):事故系统总熵由于事故链式演变而继续增大,次生、衍生事故相继发生,事故损失和危害逐渐增大。蔓延时间跨度取决于事故的严重程度以及事故处理效果。若事故链演变得到有效控制(有效的应急救援),蔓延就会很快结束,不再发生后续事故;反之,则事故造成的影响会不断加剧且扩散。
4)终结期(t4-t5):事故系统总熵可能因为物质、能量的耗散而自行趋于0(事故链式演化过程自行终结),也可能因为人为控制和干预而重新趋于0(事故链式演化过程因为人为控制和干预而终结)。事故链自行终结所造成的损失通常大于人为干预造成的损失,事故链式演化终结的时间主要取决于物质、能量、信息的混乱程度以及事故造成的破坏强度和人为干预力度。
3 重大事故链式演化模型的应用
基于所构建的重大事故链式演化概念模型,结合典型行业的事故应急救援可知[1,2,3],无论是事前的预防、事中的控制,还是事后的救援,一方面需要抑制物质流、能量流、信息流、人流和环境要素所产生的正熵,另一方面需要通过控制手段使这些要素产生负熵。针对事故链的阶段演化特性,提出潜伏期“预防”、爆发期和蔓延期“断链控制”和终结期“治理”的措施,即避免事故发生的关键是掌握事故链的演化路径,在事故潜伏期采取断链预防和控制措施,将事故消灭在萌芽和生长阶段。基于上述分析,以事故阶段性链式演化为切入点,构建事故预防与控制框架,如图4所示。
每种类型的事故链在演化过程中的各阶段都有特定的演变形态和表现特征,因此可通过监测物质、能量、信息的聚集与转化确定其演化阶段,分析事故系统各要素之间或子系统之间的相互作用关系以及事故系统与环境的相互作用关系,找出事故预防与控制的切入点,确定应急方式和对策(如表1所示)。
4 结论
1)从安全物质学的视角提出事故链定义,并从事故链时间与空间上的复杂耦合性、次生事故的随机性,以及事故链产生条件等方面解析其内涵;基于致灾物、承灾物与避灾物三者之间以及它们与人和环境之间交互作用论述重大事故链形成机理。
2)将事故链的研究落实到物质第一性,抓住事故链式演化过程中的演绎规律和本质,通过物质、能量、信息形式表征事故链的载体反映;构建以物质流、能量流、信息流为演化核心的重大事故链式演化概念模型。
3)将事故链演化周期按照时间顺序划分为四个阶段:潜伏期、爆发期、蔓延期和终结期。事故链从潜伏期到蔓延期是一个熵增大于熵减的过程,而终结期则是一个熵减大于熵增的过程;基于熵理论和耗散结构理论,论述事故链式阶段性演化机理。
隧道突水涌砂事故机理及综合治理 篇4
1 地质及水文情况
该隧道位于川东南弧形地带,华蓥山帚状褶皱束东南部。节理(裂隙)发生与构造运动密切相关,以走向NEE～SWW和走向NW～SE两组较为发育,近东西向穿越观音峡背斜,飞仙关组地层成背斜轴,须家河组砂岩组成背斜两翼,地势陡峭。
中梁山隧道在观音峡背斜轴部所穿过的最老地层为二叠系上统长兴组地层,其岩性主要为一套海相、浅海相炭酸岩盐、碎屑岩和内陆河湖相碎屑岩沉积;灰岩、白云岩、泥灰岩、角砾岩等炭酸岩主要出露于背斜轴部,呈长条状展布;砂岩、泥质岩等主要出露于背斜两翼。
中梁山隧道勘测测区大片基岩裸露地表,三迭系雷口坡组、嘉陵江组、飞仙关组三段灰岩及二迭系长兴组灰岩均为岩溶富水层。隧道东段在海拔标高254.83～275.89 m地下水被煤巷、老硐大量排泄,因静水压力减小对本段隧道开挖时影响不大;隧道西段海拔标高357.92 m以上,地下水大量被煤巷排泄,本段隧道出口段上尚存在约110 m水柱,对洞顶围岩产生1.1 MPa压力;隧道中段洞顶存在水柱高约200～250 m,对洞顶围岩产生2.3～2.5 MPa的压力,当隧道掘进裂隙密集地段、断层破碎带及各岩组地层界面附近将发生冒顶、塌陷、大股涌水并夹带大量泥砂等,危及隧道安全施工、运营。
2 突水涌砂事故介绍
中梁山2#隧道YDK48+917.3处设计为4级围岩,掌子面整体性较好,主要以灰岩为主,YDK48+917.3处于10月24日10:00打设锁脚锚杆并清理淤泥时掌子面左侧拱架出现突水突泥,12:40水量开始增至约9 000 m3/D。
根据对隧道内出水量连续的观察,得出水量的变化曲线,见图1。
从出水量的统计上来看,掌子面左侧拱脚于2011-10-24上午出水,出水量于25日达到一个峰值,水量为12 483 m3/D,并于随后水量逐渐稳定在5 000 m3/D。
对总水量的监控显示,从11月2日开始水量直线上升,并于11月4日～11月6日稍微稳定,此时的涌水量为22 000 m3/D。11月7日对水压的监测显示,水压达到2.7兆帕,为了保证掌子面的稳定和施工安全,于当日打开阀门进行减压排水,在此期间最大水量直线攀升,最大水量为36 670 m3/D,发生于11月8日。随后水压减小,逐步关闭了掌子面
的大部分阀门,仅留下左侧拱脚处用于引水的涵管开关。在此过程中水量呈明显下降趋势。并于11月22日关闭所有阀门进行注浆,水量明显变小,水量比较平稳,含沙量未出现明显变化。经过持续观测,出水量有增大趋势,但水压有所降低,预测为出水口经冲涮变大所致。据此推断在掌子面前方一定范围内有较大的破碎带或者空腔溶洞的存在,地下水主要以溶隙裂隙水和岩溶水为主,水的压力较大。
3突水涌砂的发生机理
2011-10-24突水涌砂事故发生后,及时的运用红外探水和地质雷达对出水部位进行红外场强和围岩情况的补测,并结合早期的TSP地质超前预报资料,现对地质预报相关资料进行汇总分析。
前期TSP的报告资料显示,该突水涌砂地段存在强烈的反射面,推测此处为围岩突变处或者有较大型的裂隙或者溶洞存在。
红外探测显示掌子面K48+917.3测点中最大场强和最小场强的能量差为12 μw/cm2,全部都大于安全值,且掌子面下方的测线明显比掌子面上方测线小,掌子面下部存在股状喷水,根据所测得的数据和现场出水情况来看,掌子面前方30 m范围内红外辐射场存在较大含水体。
由地质雷达探测图像分析,掌子面左侧及中部前方5～7 m处,15 m附近处能量团不均匀,能量变化较大,振幅变化较为明显,波形相似性均一,据此推断,掌子面中间5～7 m处和15 m附近有两个较为明显的介质突变面。掌子面左侧10～12 m处振幅突变明显,推断此处有薄弱夹层及含水带。见图2。
经过地质综合预报,判定该处突水为掌子面前方存在一较大的含水体,大致位于掌子面前方10 m附近。此含水体围岩破碎,含有大量的水和泥砂,裂隙较为发育,且于地表水贯通,潜伏水头较高,水压较大。
4水砂突涌灾害的治理措施及效果
4.1超前全断面预注浆
注浆参数:全断面帷幕预注浆堵水,注浆范围为隧道开挖线以外8 m,注浆段长度为25 m;扩散半径:1.5～2.5 m;终孔环间距2.2～3.5 m;注浆孔数量154个;注浆材料:普通水泥浆,普通水泥-水玻璃浆,普通硫铝酸-硫铝酸盐水泥浆;浆液水灰比为0.8∶1～1.2∶1;水泥-水玻璃浆配比1∶1～0.3根据现场调整;注浆压力4～5 MPa;注浆方式:前进式注浆。
4.2堵水注浆完成情况
截至2011-12-20底,掌子面超前预注浆计划开孔154个孔,其中,下部开孔90个,上部开孔64个。注浆速度:5～100 L/min;现场注浆终压:2～8 MPa;现场注浆量约1 100 m3。
检查注浆效果:注浆结束后打设检查孔,检查注浆效果。全断面预注浆共打设检查孔13个,其中下部8个、上部5个、中部1个。打设25 m,检查孔终孔位置位于E,F系注浆终孔之间。检查孔打设完毕后,单孔水流量小于0.2 L·m/min为达到注浆效果。
4.3管棚施工
根据地质钻探结果显示,掌子面前方左侧、下部、右下存在岩溶发育,现探孔探到长度至少12 m,充填物为粉细砂,(掌子面上部暂不具备探孔条件,未进行探孔)。为了保证开挖,注浆达到止水效果后施做ϕ108大管棚,内设钢筋笼,管棚长度打设与注浆长度一致,环向间距40 cm,外插角6°,见图3。
4.4台阶法开挖支护
管棚施做完毕后,进行开挖初支。开挖YDK48+917.3～937.3,共20 m,设计为4级围岩,遵循“短进尺、弱爆破”的原则,采用台阶法开挖。分为两台阶,台阶长度为3～5 m。
5结论及建议
通过本次突水涌砂事故的机理分析和处理措施来看,本次事故的处理可以为今后类似事故的处理提供参考:
1)要采取物探和钻探相结合的综合手段,确定突泥性质,找准来源,探出溶洞边界,特别是在左侧边墙和左侧底板,为动态设计,动态施工提供依据。重视地质超前预报,事前预报、事中验证、事后总结。
2)根据水文地质条件,在注浆施工过程中可以进行优化注浆参数的工作,边墙做超前管棚,注浆材料以硫铝酸盐水泥为主,必要时可以采用超细水泥。
3)除加强对隧道涌水的情况监测外,还需加强对地表水体,地面坍塌,建筑物不均匀沉降的监控工作。
4)根据相关围岩水文条件,以及注浆堵水后的情况变化,设计单位应复核排水系统和二衬强度。
5)注浆后可采用台阶法、CD法或CRD法开挖,必要时加临时仰拱,采取灵活方式进行开挖。
6)开挖后对溶洞区底板进行加固处理,以满足运营要求。
摘要：重庆市轨道交通六号线二期中梁山隧道在施工过程中发生的突水涌砂事故的基本情况,并综合运用地质超前预报和超前探孔的方法,分析其事故发生的机理,在此基础上提出相关的治理措施,确保隧道安全通过突水涌砂路段。对类似情况的隧道施工提出具有参考性的意见。
关键词：地铁隧道,水砂突涌,地质超前预报,治理措施
参考文献
[1]王齐仁.隧道地质灾害超前探测方法研究[D].长沙:中南大学,2007.
[2]李忠.水砂突涌灾害机理、特征及防治[M].北京:中国水利水电出版社,2010.
[3]杜义欣.断层溶蚀带突水涌泥治理施工技术[J].岩土工程学报,2006,28(9):10-14.
[4]刘宝臣,向志坤.锦屏二级水电站隧道工程岩溶涌突水机理[J].桂林工程学院学报,2008,28(4):484-488.
[5]叶英.京源口隧道突水涌泥隧道地段综合处置技术[J].岩石力学与工程学报,2005,24(2):222-229..
[6]黎良杰.断层突水机理分析[J].煤炭学报,1996,21(2):119-123..
拥挤收费的机理分析 篇5
关键词：交通拥挤,拥挤收费,最优交通量,公共交通
拥挤收费为全世界提供了一个解决城市交通问题有效的手段。20世纪前期,经济学家Pigou(1920年)和Knight(1924年)创造性地提出了拥挤收费的概念。他们从经济学的角度,用算例说明交通拥挤所产生的外部费用以及应收取的最优费用。从此,交通拥挤收费问题在理论和实践上受到研究人员的重视。城市道路拥挤收费是指在交通拥挤时段对部分区域道路使用者收取一定的费用,其本质上是一种交通需求管理的经济手段[1],目的是利用价格机制来限制城市道路高峰期的车流密度、控制交通出行需求、调整出行路径、调节交通量的时空分布、减少繁忙时段和繁忙路段道路上的交通负荷、提高道路设施的通行速度,满足道路使用者对时间和经济效率的要求;同时还可以有效促使交通方式向高容量的公交系统转移,抑制小汽车交通量的增加,达到缓解城市交通拥挤的目的,提高整个城市交通的运营效率;此外,拥挤收费获得的通行费收入可以用于基础设施建设,减轻政府财政负担。 拥挤收费是在考虑到出行者的路径选择行为基础上,通过在特定的路段或区域内收取货币费用,达到舒缓交通拥挤的目的。
1 经济学边际效益费用分析
通过附加货币的方式增加出行者的旅行费用,从而降低城市总体的机动车出行量。城市人口特别是产业人口随着城市的产业化在短期内大幅增长,城市客运需求随之增长。然而,城市道路交通资源是有限的,很多城市道路越来越拥挤。城市交通拥挤使道路上运行车辆的内部成本和外部成本均大幅增加。特别是外部成本,对人们的生活带来不利的影响。城市交通拥挤的外部成本主要包括:①额外行程时间;②交通拥挤带来的环境污染成本;③交通事故成本[2]。追溯源头还是人们出行选择构成不合理。出行时间、出行费用、延误时间、道路状况、道路拥挤程度等都可以影响人们的出行。制定明确的拥挤收费政策,实行计时收费、区域差别收费、路内路外差别收费标准,抑制进入中心城区需求、减少占道数量。在交通拥挤的城市中对小汽车收取拥挤费、停车费和其他的道路使用费用等方法使其负担真实的成本;鼓励人们尽量选择合适的出行时间和出行路线或采用非机动车的出行方式,为小汽车的使用者提供其他可靠的出行选择方式,尽量减少不必要的小汽车出行。其原理如图1所示。
图1中曲线AC表示在一定交通需求量下路网上每个出行者的平均出行费用,曲线MC表示单个出行者带给所有路网用户的边际费用,即边际社会费用。由于拥挤效应,曲线AC是一个相对于交通量的单调递增函数,而曲线AC和MC之间的差值反应了交通量水平下的拥挤费用(Button 1993年,Yang&Huang 1998年)[3]。而交通需求函数D1D2相对交通量而言是一个严格递减的函数。在不收费的情况下,当供应和需求达到平衡时交通量趋向于Q1。然而,从整个路网和社会的角度而言,最优的交通量应该是Q2,因为此时边际社会费用等于需求函数的逆函数值,即运输需求价格[4]。在这种情况下,从西方经济学和福利经济学上来说社会效益得到了最大化及社会福利的改进,它由图中的面积BFED1给出。所以,在收费方案中,拥挤收费应等于边际私人费用和边际社会费用之间的差值,即图1中的EF段。
从图1中还可以看出,当交通量越大的时候,MC和AC之间的差值越大,所收取的拥挤费用越多。而对交通量同时也得到了限制,由原来的Q1减少到Q2,Q1与Q2的差值就是减少的交通出行量。
2 交通工程学速度-流量分析
通过收取通行费用,使更多的车辆绕过瓶颈地带而取道路较宽的地带,使得道路空间有效利用。随着经济社会快速发展,汽车拥有量大幅上升,而道路交通基础设施严重滞后于汽车交通量的增长,人、车、路的矛盾日渐凸现。国内一些大城市,交通高峰期时的机动车平均车速,已经由过去45～50 km/h,下降到15 km/h,最低达到4 km/h,如图2所示。图2中的A点表示畅通状态下的理想速度,随着交通量Q的增大,速度逐渐减小,当交通量到达Qm时,道路出现拥挤[5]。如果交通量继续增大,速度将继续减小至0,车流到达停滞状态。全国因交通阻塞导致的经济损失,已经超过了我国年度GDP的2%。一些问题严重的城市,其经济损失比重还要大,而且还在不断增加。交通瓶颈的存在是造成快速路高峰时段交通拥堵的主要原因之一,这也造成有限的城市道路空间资源的不合理分配。在图3中,车流在X1X2路段正常行驶,当过X2X3瓶颈路段后将减少,其原因是出现了拥堵。城市主干道及高峰时间、交通饱和,承受交通意外的能力大大下降,很容易造成交通混乱、堵塞状态。道路空间资源分配是由城市交通基础设施决定的,如停车场、换乘枢纽、公交停靠站、地下交通设施、分级道路网(包括专用道、人行道、非机动车道等)。只有这些设施做到合理分配并提高其效率,才能保证道路的顺畅。
运用拥挤收费手段,可以间接进行交通管制,限定行驶路线,绕到宽松路段,同时利用先进的交通管理方法和智能交通技术,及时便捷地将最新的交通信息传输给使用者,以方便他们出行前或出行中能够选择最佳路线,并在最短的时间到达目的地而不至于增加拥挤程度。在实行“拥挤收费”的区域内,交通量有望降低10%到20%,如图1中的Q2Q1段,平均车速将提高15%到25%。道路空间资源将得到最佳利用。
3 其他分析
3.1对私人车辆或小汽车的拥挤收费,鼓励人们选用效率 相对高的公共交通工具
据统计,每百公里的人均能耗,公共汽车是小汽车的8.4%,电车的3.4%～4% ,地铁的5%;如果使用个体小汽车出行的人中1%转乘公共交通工具,仅此一项全国每年可节省燃油0.8亿L;在广州,公交车出行比例占32%,但只占用6.6%的道路空间;小汽车出行比例不足10%,却占用48%的道路空间。据有关部门估算,公共汽车载客量为小汽车的30～80倍,而每个公交车乘客占用道路面积只相当于小汽车乘客的1/20～1/10、自行车使用者的1/6～1/5。按每平方米、每小时的通行人数来衡量道路的使用效率,公共汽车是小汽车的10～15倍[6]。所以,城市交通主体方式是公共交通,它是减少交通总量、提高城市交通效率、解决城市交通拥堵的有效措施,是大城市交通发展的基本政策和共识。法国巴黎、美国纽约和日本东京等发达国家的特大城市形成了以轨道交通为主,设置公交专用车道为辅的公共交通体系,为乘客提供了便利的出行条件。南美波哥大、库里蒂巴等城市采用快速公交系统(BRT),形成了容量大、造价低、周期短、灵活性好、速度快、可靠性高、环境友好、服务质量高的骨架公共交通网,为发展中国家解决城市交通问题提供了一个新的模式。
通对私人小汽车采取附加燃油税、单双号限制、停车泊位价格调控和污染排放许可、在城市中心区划定征收交通拥堵费的范围等需求管理手段调节小汽车的出行,避免占用过多的公共道路资源。同时放开搞活公共交通行业,完善支持政策,提高运营质量和效率,为群众提供安全可靠、方便周到、经济舒适的公共交通服务。充分发挥公共交通运量大、价格低廉的优势,引导群众选择公共交通作为主要出行方式。这对城市交通结构的合理发展及城市可持续发展是有积极的意义。
3.2 拥挤收费取得的收益,用于扩展现有的道路网或投资 于公共交通和人行道系统
我国现有的城市道路建设绝大多数都滞后,且路网不完善。作为公益性基础设施,其项目所需资金是非常巨大的。如果仅依靠国家财政拨款发展交通事业、建设城市道路是远远不够的。建设资金的融资渠道多种多样,拥挤收费可以作为其中之一。将拥挤收费的收入用于城市道路及公共交通系统的建设,将大大缓解建设资金短缺的问题[7]。有数据显示,在华盛顿大都市交通严重拥挤的高速公路提供近200 km的新收费车道,每年将产生6亿美元的收费收入和4亿美元的来自交通延误和其他社会成本的净增加经济效益。如果对全国2 780 km交通严重拥挤的城市高速公路引入收费机制,则收费所得收入不仅可以用于支付扩充容量、道路维护和电子收费系统的资金和运营成本,还可以增加近3亿美元的财政收入用于改善城市交通服务的新设施。因此拥挤收费收入对于城市道路建设、城市公共交通发展无疑将会起到积极作用。通过拥挤收费,一方面可以抑制交通需求,缓解交通主管部门的工作压力。同时也可以筹集一部分收入用于修建新路、扩建原有道路、改善公共交通系统、安装先进的交通控制系统等,从而扩大城市交通供给能力,使路网系统的使用达到最优,最终使所有的道路使用者都受益。但必须明确,拥挤收费根本目的在于缓解城市交通拥挤。
4 结束语
国外的一些城市如新加坡和伦敦实行了交通拥挤收费,采用电子收费系统,配以公共交通系统、人行道、停车系统的合理配置,有效缓解了城市交通拥堵问题,同时所收取的费用为交通设施的改善、公交服务质量的提高等提供了重要资金来源。实施拥挤收费管理手段,缓解交通拥堵,减少无效交通,提高运输效率,取得了较好的效果,对中国的城市交通治理有很好的借鉴作用。理论和实践表明,拥挤收费作为现代城市交通问题的有效治理上都具有十分重要的意义。
参考文献
[1]樊建强,徐海成.城市交通拥挤收费问题探析[J].价格理论与实践,2006,3:29-31.
[2]崔智涛,霍娅敏.城市交通拥挤的外部成本分析[J].武汉理工大学学报-交通科学与工程版,2006,30:148-150.
[3]陆化普,黄海军.交通规划理论研究前沿[M].北京:清华大学出版社,2007.
[4]李杨.西方经济学[M].四川:四川大学出版社,2007.
[5]王炜,过秀成.交通工程学[M].南京:东南大学出版社,2001.
[6]马才伏,阳小良.长沙市交通拥堵现状及建议[J].公路与汽运,2008(2):61-63.
商业集群生成机理分析 篇6
关键词：商业集群,生成机理,外部因素,内生机制
商业集群是区域经济发展过程中的产业集群现象, 对现代都市、商品集散地、产业园区的成长与繁荣起着非常重要的促进作用。也正因如此, 学者往往从经济学角度出发认为商业集群的本质是“区位”。也有学者突破传统经济学的藩篱, 认为商业集群不应仅是企业为节约交易费用集聚形成的“区位”, 更是所有为顾客创造价值的利益相关者竞合关系的集合。综合商业集群发展理论的已有研究, 笔者认为商业集群具有“区位—中间组织”合一的两重属性, 是在专业分工、协调程度高和资源共享或互补的条件下, 由商业经营主体共同参与, 通过竞争和合作的方式, 形成集购物、休闲、餐饮、娱乐等多种服务于一体的消费中心以及支撑这些服务业发展的相关行业在一定地理空间范围上的集聚。
一、催生商业集群产生的外部因素
1. 自然区位条件
区位与空间因素是影响商业集群形成与发展的重要因素之一, 决定了商业集群在地缘上的接近性是商业集群的一大特征。从区位条件看, 商业集群在地理位置上要么是接近居民区, 要么有便捷的交通。一个强有吸引力的商业集群必是现代商业发展和历史文化沉淀的双重作用的结果, 才能形成一个特色的商业集群的文化。如山东临沂商贸城的发展得益于良好的区位条件, 便捷的交通, 为每日大量的人流、物流、车流及信息流的交换和扩散提供了可能, 导致商业企业的集聚。正是这种集聚推动了临沂商业经济的发展, 如各种商品批发市场、汽摩配城、板材市场、物流城等专业市场的集聚, 提升了临沂市整体的知名度, 独特的商贸商品批发城为临沂市吸引了大量的购物群体和商业企业, 进一步促进了当地商业企业聚集的发展。
2. 消费行为的影响
生活水平的提高和城市商业的发展, 改变了人们的消费观念和消费结构, 刺激了人们的消费欲望。消费者在购物的过程中, 会对商品进行比较选择, 这客观上要求商业企业在空间上进行集聚。消费者往往在小范围内对使用频率高、价格相对便宜的商品进行比较选择, 最终形成购买行为。消费者逛街购物的刺激, 促使商业企业在地理位置上进行集聚。此外, 从消费者的角度看, 由于商业集群的目标对象是消费者, 以消费者为中心, 为消费者提供服务, 满足消费者的各种需求, 因此消费者是最终购买的决策者。如果某一集群知名度、美誉度比较高, 即使其他硬件条件相同, 消费者也会首先选择知名度较高的集群实现购买行为, 从而为集群内企业节省了宣传费用, 赢得了消费者的信赖。
3. 政府规划的推动
产业集聚的发展是地方政府发展经济的重要支柱。商业集群的形成与发展, 离不开政府的行为。商业集群所在地是满足消费者购物、休闲、娱乐等需求的场所, 便捷、完善的基础设施和健全的服务体系是商业集群形成的重要因素。当一些商业企业在一个城市或某一地点开始集聚的时候, 政府通过行政规划, 进一步促进商业企业在该地点的集聚, 使得商业企业在数量和规模上得到迅速的扩张, 商业集群形成以后, 政府会制定相关的政策, 为商业集群的发展提供良好的政策环境, 以保证商业网点集群的发展。
4. 城市化的影响
生产力的革新推动了城市商业的发展, 城市功能也随之由生产型转向服务型, 城市化水平不断提高。在城市化的进程中, 商业发挥了巨大的作用, 一个城市的发展史也是商业的发展史。商业的发展和城市化的发展是相辅相成的, 商业也对城市的发展具有促进作用, 同样城市化的发展也会推动商业的发展与繁荣。城市化的发展对商业集群的产生与发展具有一定的影响力。第一次产业革命后, 英国借助的商贸开拓市场, 一跃成为“世界工厂”。据统计, 1820年英国的工业生产占了世界的一半, 发达的商贸使英国的商业城市迅速增多和扩张, 到1921年英国的城市化水平达到77%, 最先完成城市化。第二次产业革命后, 美国的商贸发展达到一个高潮, 城市化比重逐步上升, 1890年城市化比率为35.1%, 1920年为51.12%, 到1970年达到了73.16%。由此可见, 商业的发展对城市化水平的提高具有重要意义, 成为促进商业集群形成的因素之一。
二、推动商业集群发展的动力机制
1. 成本动力机制
企业通常在商品销售价格一定的情况下, 寻求最小成本, 以实现利润的最大化。从便利的角度来看, 商业集群内的企业在地理位置上呈现出相对集中的空间布局, 分布密度比较高。为了提高集群的竞争力, 可以共同建造集群内的休闲设施、停车场等, 共同使用基础设施不仅节省了环境改造的费用, 还改善了集群的服务环境, 降低了单个企业的环境建设的分摊费用, 利于集群竞争力的提高。从消费者角度来看, 商业集群大量商业企业的存在, 在集群内部, 企业是同质的, 经营相同或类似的商品, 商业企业在地理位置上的集中, 提高了信息的传播速度, 导致信息流通速度的加快, 降低了企业的信息搜寻成本, 减少了顾客的隐性成本, 为商业集群集聚人气提供了可能, 从而促进商业企业的进一步集聚。
2. 社会动力机制
商业是沟通生产与消费的桥梁, 当商业集聚达到一定规模后, 政府会从宏观调控的角度进行规划和改造, 力图从整体上为商业集群的形成提供便利, 克服种种弊端, 努力解决集群过程中出现的问题, 为企业集聚创造良好的条件。如政府对集聚区内的环境进行规划和改造, 为方便消费者购物与休闲, 建立相应的基础设施, 为引进资金制定相关的优惠政策, 并成立专门的管理委员会对商业集群进行综合管理, 营造商业集群的良好氛围。在市场经济条件下, 集群内存在大量的同质企业, 经营的业态、商品的种类相同或相似, 商业企业个体为了获得竞争优势, 会采用价格策略。每逢五一、十一或元旦等节假日, 各大商场、专卖店纷纷推出一系列的优惠折扣策略, 面向新老顾客或给予价格优惠, 或马上购买赠送礼品, 或购买即时参加抽奖活动等方式吸引消费者, 刺激其购买欲望。临沂的金鹰家电商场、九州宜家佳卖场和各大手机卖场等会在这期间开展如火如荼的促销策略, 卖场的黄金销售时间就是这些节假日, 因此被形象地称为“金九银十”。据统计, 多数商业企业在此期间的销售额要占到全年销售额的24%。集群内商业企业把握消费者的心理趋势, 利用集群整体优势, 同大商场展开竞争和合作。同一业态的商业企业越多, 对消费者的吸引力就越大, 促使更多的商业企业到此聚集, 从而进一步推动了商业集群的发展。为了防止企业盲目扩张和重复建设, 政府从整体上把握商业网点的扩张速度, 引导和控制商业的有节、有量、有质发展。政府还可以通过降低企业的基础设施建造成本、环境维护成本、提升经济外部性等直接干预措施营建良好的氛围。因此政府的调控手段也是商业集群形成的动力之一。
3. 集聚动力机制
从消费者的角度讲, 商业企业进行集聚有其存在的必要性。消费者在购买商品时, 会综合商品的价格、性能、外观以及生产厂家的知名度和美誉度等进行比较, 如果某一家商店的商品达到消费者的预期, 就会产生购买行为。正是消费者的这种行为, 决定了企业集聚的有益性, 同时也为商业集聚提供了必要。
从商业的特性来看, 存在“店多成市”产生的集聚效应。根据波特的定义, 商业企业簇群更符合产业簇群的特性, 为了取得规模经济优势和竞争优势, 零售商要致力于以适当的价格向消费者出售有吸引力的商品组合与服务, 通过集聚不仅可以提供“一站式”购物, 还可以便于消费者进行价格和性能的比较, 零售商之间需要协调合作, 创造良好的零售环境, 提高商业集聚的整体形象和吸引力。在商业集群内部, 商业经营的品种, 相对于一家企业经营来说, 种类更加齐全, 同种商品的价格由于集群内企业存在横向的竞争关系, 企业和高校、科研、金融等机构有优势互补的关系, 政府则发挥宏观调控的作用, 促进各种资源在市场的推动下进行融合。如商城临沂摩配城、汽配城以及类似于解放路和启阳路中段的精品店及建设银行、农业银行等金融机构的建立带动了相关行业的发展, 与之形成规模经济和范围经济, 以此提升了区域经济的整体竞争优势, 促进商业集群的产生和发展。
4. 创新机制
熊彼特于1912年首次使用创新 (Innovation) 一词。将创新定义为企业家为获取利润所实行的生产要素的新的组合。创新的目的是为了获取潜在的利润, 并不一定意味着产生新的技术, 它更强调对技术的运用, 强调技术研究开发之后的商业行为。
在商业集群的发展过程中, 由于存在地缘上的接近性和经营的同种性, 导致在集群内部存在激烈的竞争, 而激烈的竞争在集群内形成了“优胜劣汰”的自然选择机制, 刺激集群内企业进行创新。这些创新布局是在经营产品上的创新, 更重要的是在文化、经营环境、品牌等方面的创新, 创新作为商业、产业竞争力提升和地区经济发展的内在动力, 是商业集群形成、发展并具有内在竞争优势的重要动力之一。
参考文献
[1]彭继增.国内外商业集群研究现状及启示[J].理论探讨, 2007, (4) :61-63.
[2]夏春玉.城市零售流通系统空间竞争结构及其变化——以日本为例[J].商业经济与管理, 2005, (10) :58-61.
[3]蒋三庚.论商业集聚[J].北京工商大学学报, 2005, (3) :47-48.
沥青路面裂缝的机理分析 篇7
路面结构的性能会随着车辆荷载的反复作用以及所处环境条件的变化而逐渐恶化, 甚至会丧失其工作能力。由于荷载、环境、材料组成、结构层次组合、施工和养护等条件的变异, 使得路面的损坏形态多种多样、错综复杂。沥青路面建成后, 一般都会产生各种形式的裂缝。在裂缝的产生初期, 由于缝的宽度较小, 所以不会对我们车辆的通行有什么影响, 有的裂缝甚至不明显。但是, 如果对初期产生的裂缝没有足够的重视, 那么当有雨水等渗入到裂缝中就会导致沥青路面内部受到腐蚀, 这种腐蚀就是指沥青路面在存在水分的条件下, 如果受到反复的交通荷载作用, 一方面水分会不断地渗入到沥青路面的内部与底层的集料接触, 另一方面, 由于沥青路面表面的行车荷载导致的水动力作用, 就会使沥青膜渐渐地从底层集料表面剥离, 并导致沥青与集料、集料与集料之间的粘结力丧失, 从而引起路表面的破坏。破坏的沥青路表面再由于行车荷载的反复作用, 就会造成裂缝的明显扩张, 直至路面有块状的或粉状的集料, 这时路面不再平坦就会影响我们的交通。
1 裂缝分类
裂缝种类按其形状可分为以下几类:
纵向裂缝:是与道路中线大致平行的长直裂缝, 有时也会伴有少量的支缝;横向裂缝:与道路中线近于垂直的裂缝, 有时也会伴有少量的支缝;网状裂缝:其裂缝纵横交错, 其缝宽1mm以上, 间距40mm以下;块状裂缝:将路面分割成块状的纵横交错的裂缝等。
2 影响因素
2.1 设计因素的影响
正如凡事的原因都有两个来源, 一个是内在的另一个是外在的。沥青混凝土路面的裂缝产生的原因也一样, 我们把它概括为外部条件的影响和内部因素的决定。所谓内部因素, 主要指沥青路面的结构组成, 其由路面结构设计决定。路面结构设计的主要内容有结构组合和厚度确定。
影响沥青路面的品质最直接的因素就是集料的选取和级配设计。如果在设计的时候没有考虑好这两个因素, 那么就很容易在沥青混凝土摊铺完后造成潜在的空洞。由于粗骨料在重力作用下会表现为向下层移动, 那么在这种不易察觉的影响下, 集料之间粘合性就不好, 导致集料分布的不均匀, 不能达到最初的设计效果。而这种内部存在的空洞在后期的环境因素影响下就会产生空洞的扩大或缩小, 在一定空间内, 某一部分的增大就会伴随着另一部分的缩小, 同样的, 某一部分的缩小那么一般也会有另一部分的空间增大, 这就造成了沥青混凝土路面内部裂缝的游移, 在由于外部行车荷载的作用, 这种裂缝就会逐渐由内部向表面移动, 从而引起路面的断裂。
为了保证路基的稳定, 基层的坚实, 以及面层的耐用, 应选择适宜的面层类型。沥青混凝土适用于高级路面;热拌沥青碎石、沥青灌入式、沥青表处、乳化沥青碎石等适用于次高等级公路;级配碎石、泥结碎石、水结碎石等适用于中级路面……由于交通繁重程度不同, 对路面的影响程度也不同, 因此应该区别对待, 选用最优方案。
2.2 施工过程的影响
施工过程也是很重要的, 沥青在摊铺过程中必然存在内表的温差, 这种温差会导致裂缝的产生, 因此应当避免这种内表的温差过大。一方面是选择合适的摊铺时间, 另一方面还要避免摊铺造成的局部过厚或过薄, 过厚的地方热量积聚就会过多, 而过薄的地方热量相对较少, 这就会导致温度应力。在由于内表存在的温差, 这种应力就会表现得有一定的梯度, 也即受力不均匀, 这同样会导致在我们施工铺筑完后潜在裂缝的产生, 这样的情况应当避免。如果在我们的沥青混凝土路面上已经产生了一定的裂缝, 那么从其结构稳定性来说, 它内部的张力已经得到了释放, 完整的路面分割成了独立的板块, 这是在多重因素下顺理成章形成的, 因此可以推测这种变化已经使我们的路面趋于一种稳定了, 但是沥青路面不能一直处于这种稳定状态。由于各种荷载的作用以及恶劣自然环境的影响, 会使这种平衡被打破, 特别是雨水的渗入, 将进一步加剧这种破坏。
2.3 降水的影响
降水渗入到裂缝中就会有两种情况, 一者是在上表层浸润, 不能浸入下表层的集料部分, 二者就是直接渗入到下表层集料部分。
第一种情况, 当降水仅仅在上表层发生浸润, 那么这时沥青面与集料面的接触部分就有可能浸入少量水, 进而如果在温度的冷热作用下液体发生膨胀, 就会在两表面之间产生力, 当这种力超过了两者粘合的力就会使两者分离, 这只是一种可能的原因。另外, 如果降水渗入到上表层, 且有一部分游移水存在, 那么在外部的行车荷载作用下, 这部分游移的水就会产生运动, 从而造成水动力, 在这种水动力的反复作用挤压和冲刷的作用下, 暴露在空气中的沥青混凝土材料就有可能从表面脱离, 夹杂在裂缝中。还有一种更加糟糕的危害, 那就是在雨水不断地游移和冲刷下, 下表层的集料被水带走, 使我路断面形成一个倒过来的V字形, 继而在行车荷载作用下由于承载强度不够就会坍塌, 从而造成路面的破坏。
2.4 温度的影响
温度的单独作用对道路的破坏并不大, 但是当其与上述因素共同作用时, 会对沥青路面产生极大的危害。设计时若不能考虑到温度对路面的影响, 会造成不可估量的损失, 各种材料均有热涨冷缩的特性, 若设计时不加以考虑, 路面就会隆起或者开裂;施工是应时时控制温度, 有拌合温度, 摊铺温度, 环境温度等, 当这些温度不符合规定时就会使路面产生裂缝;在路面遭遇降水后, 温度更是起到了重要的破坏作用, 温度降低, 路面空隙增大, 降水渗人更深, 从而导致裂缝的加剧。
温度的变化是不可改变的, 但温度的影响却可以加以控制, 合理的设计, 准确的施工, 及时的养护以及适当的使用, 会使温度对路面裂缝的影响程度降到最低, 达到提高道路使用性能及使用年限的目的
3 结束语