科技日报记者 陈曦
正值暑假，不少家长会带孩子去海边游玩。在沙滩上，孩子们挖沙坑、堆沙堡，甚至整个人躺进沙坑享受被沙粒包裹的乐趣。然而，看似绵软的沙子，在特定条件下却可能变成“隐形杀手”——一旦沙坑坍塌，湿沙可在瞬间“锁死”人体，危及生命。
那么，沙子怎么会有如此威力？危急时刻我们又应该如何正确施救？科技日报记者就此采访了相关专家。
湿沙可瞬间“锁死”人体
“沙坑坍塌往往发生得非常突然，其背后涉及颗粒材料中复杂的力学过程。”天津师范大学物理与材料科学学院教授张禧征说。
干燥的沙粒间并没有任何实质性连接，它们仅依靠颗粒表面的摩擦力勉强维持稳定，结构非常松散。
然而，当沙子含有少量水分，情况就会发生变化。水分不会填满沙粒之间的所有空隙，而是会在相邻沙粒的接触点处，形成一座座肉眼看不见的液桥。液桥会产生毛细吸力，将其附近沙粒紧紧拉在一起。“打个比方，这就像给两个沙粒之间放上了一滴胶水，让它们‘手拉手’结合在一起。”张禧征介绍，这种液桥效应大大提升了沙体的稳定性。
不过，这种稳定可能只是暂时的。“当沙子中含水量继续上升，沙粒间隙被水填满，液桥就会消失，沙粒间毛细吸附力减弱，同时孔隙水压力上升，沙体的承载能力就会急剧下降。”张禧征说，此时，踩踏、挖掘等外力，甚至沙壁自重，都可能导致沙体瞬间失稳、快速坍塌。
很多人以为，沙坑坍塌就是像流沙一样把人吞没。张禧征强调，真正的危险并非被沙子吞噬，而是坍塌后大量湿沙对人体产生的持续性机械约束。
自然状态下，湿沙的堆积密度可以达到1600千克/立方米到2000千克/立方米。当大量湿沙压住人体胸腹部时，会产生巨大的静压力，直接限制胸廓的扩张，使人即便呼吸肌拼命运转，也难以完成有效吸气，进而导致限制性窒息。
“更可怕的是，被困者本能的剧烈挣扎往往会让情况变得更糟。”张禧征说，沙粒属于典型的颗粒材料，在外力作用下会重新排列，形成更紧密的堆积结构，剧烈挣扎会导致身体周围的沙体越压越实，机械约束越来越强，反而使人更难脱身。
学会科学救出受困者
看到有人被沙掩埋，很多人的第一反应是冲上去把人快速拉出来。然而，这种方法可能并不安全。天津师范大学国家治理研究院副院长、风险治理与应急管理研究中心主任温志强给出如下科学的应急处置方案。
首先，冷静研判科学施救。施救者应第一时间快速评估现场风险，确认自身安全，同时呼叫更多帮手，避免盲目施救造成新的事故。“最关键的是施救姿势，施救者必须俯卧靠近受困者，严禁多人站立或下蹲式徒手挖沙，因为站立或下蹲会把自身重量通过沙体传导至被困者胸腔，从而进一步增大压强，加剧窒息。”温志强说。
其次，挖掘时要直奔要害。施救者要优先挖开受困者胸腹部的沙子，解除限制呼吸的重压。同时，寻找硬质木板、游泳脚蹼、救生衣等物品，挡在受困者胸部周围，防止沙子二次回流，并顺势将沙坑面积扩大，形成浅漏斗状，便于后续操作。待受困者呼吸通畅后，再小心清理其头部和四肢的积沙。
“如果受困者掩埋较深，浅层沙被挖开后，切记不可生拉硬拽。”温志强说，饱含海水的湿沙具有很强的咬合力，拖拽过程中形成的负压极易造成关节损伤，必须等待专业救援人员携带专业设备进行系统性救援。
最后，救援成功后应立即评估受困者的生命体征。温志强说，如果受困者处于无自主呼吸、无意识、无脉搏的“三无”状态，要第一时间清理口腔异物，并进行心肺复苏。“此时，受困者缺氧，应尽快开展人工呼吸；同时如果附近有自动体外除颤器，应尽快进行心脏除颤。”温志强说。
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