引言
据统计,世界上130次巨大的地震灾害中,90%—95%的伤亡是由于建筑物倒塌破坏造成的,而建筑物倒塌的原因是地震原生现象即地震断层及其出露地表的断裂直接造成的和地震波对中介物即地基直接造成的地面断裂、地裂缝、错动、升降、液化、冒水喷沙、山崩、滑坡、塌方、泥石流、水体震荡等引起建筑物的破坏。这已为国内外大量的地震灾害事实所证实。
一次地震是否会造成严重的灾害,除了与地震发生的三要素(时间、地点、震级)、人口密度等因素有关外,还与当地建筑结构的抗震能力密切相关。例如2001年昆仑山地震虽然震级达到8.1级,但由于地震发生在建筑物和人员稀少的地区,未造成人员伤亡;而2010年1月13日发生在海地的7.3级地震,造成近20余万人死亡,150万人无家可归。2010年2月27日智利8.8级地震,造成795人死亡。据专家研究,其破坏程度可能相当于100个海地地震,而由于智利房屋抗震性能好,致使其受灾没海地严重。
一、玉树和丽江大地震受灾情况对比分析
2010年4月14日的青海省玉树县7.1级地震和1996年2月3日云南省丽江市7.0级地震同属民房倒塌较严重的大地震。这两次地震的相关情况见下表:
地震参数 | 玉树7.1级地震 | 丽江7.0级地震 |
发震时间 | 2010年4月14日7时49分 | 1996年2月3日19时14分 |
发震地点 | 北纬33.1°,东经96.7° | 北纬27.3°,东经100.22° |
震源深度 | 14公里 | 10公里 |
极震区烈度 | 震中9度强 | 震中9度 |
民居倒塌情况 | 玉树县城强震后土木结构房屋几乎全部倒塌 | 极震区内民族土木结构房屋严重破坏的占一半左右,毁坏的占15.2% |
民居结构 | 土坯和空心砌体房 | 民族土木、砖木结构 |
人员伤亡 | 遇难2220人,失踪70人,12135人受伤 | 遇难309人,17057人受伤 |
中国地震局系统调查了玉树县极震区结古镇内875人的地震死亡原因,主要是由于土坯和空心砌体房屋倒塌所致,该地区房屋密集,相当比例的死亡人员是巷道两侧房屋或墙体倒塌所致。玉树灾情特点:(1)发震地点靠近城镇。此次地震震中位于玉树县城附近,中国地震局现场工作队初步分析,发震断层通过玉树县城是造成城区房屋严重破坏的主要原因,烈度达到Ⅸ度,对城镇房屋、基础设施和生命线工程造成严重破坏,供电、通讯一度中断。(2)灾区设防薄弱,土木结构房屋破坏严重。由于当地经济发展水平较低,灾区房屋结构类型以土木、砖木结构为主,抗震性能差,毁坏严重。(3)地形效应和构造效应明显。灾区居民点的分布与发震构造方向一致,因此造成破坏较大,沿江、沿河谷地带房屋震害破坏严重。
丽江极震区大研镇遇难86人,其原因几乎全部都是地震使房屋破坏倒塌造成的。人员伤亡分布成条带状,与受损建筑物的分布条带复合很好。农村房屋震害有以下特征:一、震害分布不均匀。如中济行政村的烈度达9度,而其以西1-2公里的村民小组烈度仅7度。经考察和震后工程地质勘探发现,高烈度点下伏地层主要由湖积、冲积夹冰砾层构成,而且存在淤泥、泥炭化土等软弱地层,中海一带还位于玉龙雪山山前断裂带上;而其以西的村民小组靠近丽江盆地边缘,基岩埋藏较浅。当时大研镇新建的北部小区破坏严重,烈度达9度,该小区建在古河道上,地下水埋深仅0.5米左右。二、结构类型不同的房屋震害程度不同。地震中毁坏的房屋民族土木结构占15.2%,砖木结构占13%;严重破坏的民居土木结构房屋占52.6%,砖木结构占42%。三、由于丽江市民族土木与民族砖木结构的房屋,屋瓦瓦底或至少屋脊、檐口和两山各约1米用白灰粘结,在地震中屋瓦滑落不甚严重,甚至有的房屋虽已严重倾斜或框架断裂,而屋瓦仍较完整。
二、农村民居抗震设防对策
当前广大农村房屋抗震能力与建筑抗震设防要求存在很大差距。主要是,农村住宅建设抗震设防管理相对薄弱,缺乏规范完善的管理制度和具体的技术指导;部分农民建房随意性较大,不能科学合理地选择建设场地,难以避开活动断层的影响;缺少规范的抗震设计,普遍存在着基础与地基不牢固、结构强度不足、跨度过大、稳定性差等问题;选用建筑材料和材料配比达不到基本要求,施工质量差;人们的抗震意识低,建筑房屋很少考虑地震灾害的因素等。这些问题的存在,程度不同的留下了致灾隐患,一旦遭遇地震,容易造成房屋倒塌损坏和人员伤亡。云南是地震多发区,大多数人民群众都生活在农村,一旦发生破坏性地震,损失惨重。因此提高农村民居的抗震设防能力,刻不容缓。
(1)、场地选择好,破坏可减少。在同一地区因建筑场地不同,地震造成的破坏差别很大。有的场地虽然相同,由于基地情况不同,地震引起的破坏程度,可以相差一二度。所以,在建造房子时,首先要把场地选择好,尽量避开有活动断裂、地下溶洞等地质构造危险地段及不稳定地段;避开旧河道、河床、老水坑、半填土地带;在山区、半山区建房时,尽量不要选在山坡、斜坡、山咀、堤坝、半填半挖的山坡、悬崖旁、陡坡附近等地形地貌的不利地区,防止地震发生时,由于山崩滑坡而带来的灾害;注意避开软土层,如地下水位浅的松散土层、池塘等回填土地段;要把地基和基础处理好,松散土壤挖槽要夯实。
(2)、房屋结构要简单,布局要合理。房屋的平面、立面和结构布置,应符合各部分能够均衡地承受地震力作用的要求。一般来说,平面和立面上形状不规则的房屋,特别是立面上的突然变化,高低错落,以及带有高门脸、女儿墙等,会造成局部的严重损害。因此,在兴建房屋时,要尽量使平、立面规则些。在不影响使用要求的情况下,横墙要尽量布置得密一些。如在地震烈度9度区有个医院,由于建筑形式采取了很简单的一字形,横墙布置得较密,因此地震时受到的破坏就很轻。
(3)、连接要牢固,整体性要好。房屋各部分只有连接成一个牢固的整体,才能共同抗御地震的破坏。对于木骨架房屋,主要是木骨架本身各杆之间,屋架与檩条,屋架与墙的连接要牢固,把各个屋架连接起来,使房屋形成一个整体,地震时屋架就容易倾倒落架。墙体之间要连接牢靠,形成一个整体,就能充分发挥墙体抗震的作用。
(4)、加圈梁的房屋抗震效果好。圈梁就要像水桶上的铁箍一样,能够有效地加强墙体的连接,使房子成为一个很好的整体。
(5)、屋顶要轻巧,地震不易倒。屋顶越重,地震时晃动得越厉害,这就好像我们垂直拿着一根顶上加有重物的细杆,头重脚轻,重物越重晃动得就越厉害。尽量采用轻质材料做屋顶面,在不得不用泥土做屋面时,应在满足使用要求的情况下,尽可能把屋面做的薄一些。
(6)、保证施工质量,增加抗震能力。施工质量的好坏,对房屋的抗震能力有很大影响.砌筑墙体时要保证内外墙同时咬砌,灰浆要饱满,墙的拐角处在适当的部位加些竹筋、荆条、芦苇等,增加墙与墙的拉接能力。制做土坯要选用黏性好的土,里面掺些麦秸或稻草,可以增加土坯的强度。
(7)、不得野蛮装修。美化住宅或搞室内装修时,只能按原平面布局进行,不得拆改墙体、改变房屋结构体系和原设计功能。进行改造、装修或加层扩建,必须保证房屋结构的安全,并采取相应抗震加固措施。