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韧性城市理念下市政道路桥梁防灾减灾能力提升策略及实证分析

作者

张旭生

腾达建设集团股份有限公司

一、引言

随着全球气候变化以及城市化进程的加速,城市面临的自然灾害风险日益增多,如地震、洪水、台风等。市政道路桥梁作为城市基础设施的重要组成部分,其防灾减灾能力直接关系到城市的正常运行和居民的生命财产安全。韧性城市理念的提出,为市政道路桥梁防灾减灾能力的提升提供了新的视角和思路。韧性城市强调城市系统在面对灾害冲击时,不仅能够抵御灾害,还能在灾后迅速恢复并实现可持续发展。研究韧性城市理念下市政道路桥梁防灾减灾能力提升策略,对于保障城市安全、促进城市可持续发展具有重要意义。

二、韧性城市理念与市政道路桥梁防灾减灾概述

(一)韧性城市理念内涵

韧性城市理念是指城市在面对各种自然和人为灾害时,能够保持自身功能的正常运转,快速吸收灾害带来的冲击,在灾后迅速恢复并适应新的环境变化,实现城市的可持续发展(王强,2023)。韧性城市强调城市系统的多维度韧性,包括生态韧性、经济韧性、社会韧性和基础设施韧性等,其中基础设施韧性是城市正常运行的物质基础。

(二)市政道路桥梁防灾减灾的重要性

市政道路桥梁作为城市交通网络的关键节点,在灾害发生时,其防灾减灾能力直接影响城市的应急救援效率和灾后恢复速度。一旦市政道路桥梁在灾害中受损,将导致城市交通瘫痪,阻碍救援物资和人员的运输,加剧灾害损失。同时,道路桥梁的损坏还会对城市经济活动和居民生活造成长期影响。因此,提升市政道路桥梁的防灾减灾能力,是保障城市安全、维护社会稳定的重要举措。

(三)韧性城市理念对市政道路桥梁防灾减灾的要求

基于韧性城市理念,市政道路桥梁防灾减灾需要从单一的灾害抵御向全面的韧性提升转变。要求市政道路桥梁在规划设计阶段充分考虑多种灾害因素,提高结构的抗灾性能;在运营阶段建立完善的监测预警体系,实现对灾害风险的实时监测和预警;在灾后恢复阶段,具备快速修复和重建的能力,以减少灾害对城市运行的影响。

三、市政道路桥梁防灾减灾现状与问题分析

(一)规划设计阶段存在不足

部分市政道路桥梁在规划设计时,对潜在的灾害风险评估不够全面,未能充分考虑当地的地质、气候等自然条件。例如,在地震多发地区,一些桥梁的抗震设计标准较低,无法满足强震发生时的安全要求;在易受洪水侵袭的区域,道路桥梁的防洪设计不合理,导致洪水期间桥梁被冲毁或道路被淹没。此外,部分道路桥梁的设计缺乏前瞻性,没有预留足够的空间和条件用于后续的防灾减灾改造和升级。

(二)结构老化与维护不足

随着使用年限的增加,许多市政道路桥梁出现结构老化问题,如混凝土开裂、钢筋锈蚀等。由于维护资金有限和维护意识不足,部分道路桥梁未能得到及时有效的维护和加固,导致其防灾减灾能力逐渐下降。在灾害发生时,老化的结构更容易受到破坏,增加了安全隐患。

(三)监测预警体系不完善

目前,多数市政道路桥梁的监测预警体系不够完善,缺乏对桥梁结构健康状况和灾害风险的实时监测手段。部分监测设备存在技术落后、数据传输不及时等问题,无法准确掌握道路桥梁在灾害发生前后的状态变化。此外,监测预警系统与城市应急管理系统之间的协同性不足,难以实现灾害信息的快速共享和应急响应的有效联动。

四、韧性城市理念下市政道路桥梁防灾减灾能力提升策略

(一)优化规划设计,增强抗灾性能

在市政道路桥梁的规划设计阶段,应引入多灾种综合风险评估机制,全面分析项目所在地可能面临的地震、洪水、台风等灾害风险,根据评估结果提高设计标准。例如,在地震区采用隔震、减震技术,增强桥梁的抗震性能;在洪水易发区,合理设计桥梁的高程和孔径,提高防洪能力。同时,在设计中融入韧性理念,采用模块化、标准化的设计方法,便于灾后快速修复和重建。此外,加强道路桥梁与周边生态环境的协调设计,利用生态设施提高对灾害的缓冲和抵御能力。

(二)加强结构维护与加固,提升耐久性

建立完善的市政道路桥梁维护管理制度,加大维护资金投入,定期对道路桥梁进行全面检测和评估。针对结构老化和存在安全隐患的道路桥梁,制定科学合理的加固方案,采用先进的加固技术和材料,如碳纤维加固技术、新型复合材料等,提高结构的承载能力和耐久性。同时,加强对维护工作的监督和管理,确保维护措施落实到位,延长道路桥梁的使用寿命,提升其防灾减灾能力。

(三)构建智能监测预警体系,实现动态防控

利用物联网、大数据、人工智能等先进技术,构建市政道路桥梁智能监测预警体系。在道路桥梁关键部位安装传感器,实时监测桥梁的位移、应变、振动等结构参数,以及环境温度、湿度、风速等外部因素。通过数据分析和模型预测,及时发现潜在的安全隐患和灾害风险,并发出预警信息。同时,将监测预警系统与城市应急管理平台进行整合,实现信息共享和联动响应,提高应急处置效率。此外,建立灾害模拟和评估模型,为防灾减灾决策提供科学依据。

(四)强化应急管理与预案制定,提高应急能力

制定完善的市政道路桥梁防灾减灾应急预案,明确各部门在灾害应对中的职责和分工,建立应急指挥协调机制。定期对应急预案进行演练和评估,根据演练结果及时调整和完善预案内容,提高预案的实用性和可操作性。加强应急物资储备和应急队伍建设,确保在灾害发生时能够迅速调配物资和人员进行救援和抢修。同时,加强与周边地区的应急合作与资源共享,形成区域协同的防灾减灾体系。

五、结论

在韧性城市理念的指导下,提升市政道路桥梁防灾减灾能力是保障城市安全运行、实现可持续发展的必然要求。通过优化规划设计、加强结构维护与加固、构建智能监测预警体系以及强化应急管理等策略,可以有效提高市政道路桥梁的防灾减灾能力,增强城市基础设施的韧性。未来,随着技术的不断发展和理念的持续更新,还需要进一步深入研究和探索市政道路桥梁防灾减灾的新方法和新途径,不断完善城市防灾减灾体系,推动韧性城市建设迈向更高水平。

参考文献

[1] 王强。韧性城市视角下基础设施建设路径研究 [J]. 城市发展研究,2023, 30 (08): 112-118.

[2] 李华。基于韧性城市理念的城市基础设施防灾减灾策略 [J]. 土木工程学报,2024, 57 (03): 135-143.

[3] 张敏。韧性城市建设中市政道路桥梁设计优化研究 [J]. 交通世界,2023 (27): 124-126.