李偉華 王志秋 彭立國 王 龍
新疆精河6.6級地震災(zāi)后現(xiàn)場應(yīng)急調(diào)查結(jié)果分析及建議
李偉華1王志秋1彭立國1王 龍2
地震災(zāi)害具有突發(fā)性高、破壞力大、次生災(zāi)害嚴(yán)重等特點,隨著我國經(jīng)濟社會的發(fā)展,地震災(zāi)害往往會突然造成大量人員傷亡和巨大財產(chǎn)損失,在地震災(zāi)害發(fā)生后,及時進行災(zāi)后現(xiàn)場烈度調(diào)查和災(zāi)害損失評估工作具有重要意義。本文重點總結(jié)新疆精河6.6級地震災(zāi)后現(xiàn)場烈度調(diào)查及災(zāi)害損失評估分析結(jié)果,重點對精河縣城和博樂市震后調(diào)查情況,提出新疆精河6.6地震震級大,災(zāi)害損失小的特點及其原因,并從該次地震現(xiàn)場應(yīng)急工作中遇到的實際問題,提出合理化建議,對于地震現(xiàn)場應(yīng)急工作具有一定的指導(dǎo)意義。
地震烈度 災(zāi)害損失評估 建議
我國是地震災(zāi)情最嚴(yán)重的國家[1],地震災(zāi)害風(fēng)險度極高。地震災(zāi)害發(fā)生后,及時開展災(zāi)后現(xiàn)場應(yīng)急調(diào)查工作,可以進一步確定現(xiàn)場烈度,了解評估災(zāi)害損失情況,也為后期災(zāi)后重建提供第一手現(xiàn)場資料。
圖1 新疆精河6.6級地震地質(zhì)構(gòu)造圖
2017年08月09日07時27分,新疆博爾塔拉蒙古自治州精河縣(緯度44.27°,經(jīng)度82.89°)發(fā)生 Ms6.6級地震,地震造成32人受傷,其中2人重傷。新疆精河6.6級地震發(fā)生后,中國地震局啟動了地震應(yīng)急預(yù)案Ⅲ級響應(yīng),派出地震現(xiàn)場應(yīng)急工作隊。作者隨中國地震局現(xiàn)場工作隊一起趕赴災(zāi)區(qū),協(xié)助新疆地震局和當(dāng)?shù)卣_展地震現(xiàn)場應(yīng)急處置工作。
新疆精河6.6地震震中位于精河縣托里鎮(zhèn)(震中平均海拔約1500m),精河縣城(海拔300m)南37km,震源深度11km,地震發(fā)震構(gòu)造為庫松木契克山前斷裂,全長約160km,性質(zhì)以逆沖為主,兼右旋走滑,斷錯山前現(xiàn)代洪積扇,屬全新世活動斷裂(見圖1)。此次地震震級大,震源淺,震中附近地區(qū)震感強烈,震中區(qū)域歷史上1955年發(fā)生過6.5級地震,1973年發(fā)生過6.1級地震。
從新疆維吾爾自治區(qū)地震局繪制的烈度圖看,極震區(qū)烈度為Ⅷ度,地震烈度等震線呈大致橢圓形,長軸方向為北西西。Ⅷ度區(qū)面積979km2,長軸44km,短軸29km,調(diào)查中還發(fā)現(xiàn)存在Ⅸ度異常點。 Ⅶ度區(qū)面積3190km2,長軸84km,短軸67km,Ⅵ度區(qū)面積11454km2,長軸149km,短軸137km(如圖2所示)。
現(xiàn)場工作隊攜帶制作的精河縣6.6級地震歷史地震震中分布圖、地質(zhì)構(gòu)造圖、地震ETM衛(wèi)星影像圖、地震震區(qū)地勢圖、居民點分布圖、公里格網(wǎng)人口分布圖、鄉(xiāng)鎮(zhèn)人口分布圖、地震烈度預(yù)評估圖、地震震區(qū)交通圖、地震構(gòu)造背景信息圖、地震震區(qū)地形圖等圖件,供中國地震局精河6.6級地震現(xiàn)場應(yīng)急指揮部開展現(xiàn)場災(zāi)害調(diào)查工作規(guī)劃工作。規(guī)劃工作確定后,來自中國地震局、新疆維吾爾自治區(qū)地震局、支援省局的12個單位,總?cè)藬?shù)達 104人,分成21個小組進行現(xiàn)場調(diào)查,對355個烈度調(diào)查點開展調(diào)查(如圖3所示)。覆蓋區(qū)域涵蓋6個縣、市、師、33個鄉(xiāng)(鎮(zhèn)、團、場)。調(diào)查對象主要是建(構(gòu))筑物、生命線工程、地質(zhì)災(zāi)害等。調(diào)查方法主要采用現(xiàn)場調(diào)查及無人機航拍(中國地震局地球物理研究所)。
圖2 新疆精河地震6.6級地震烈度圖
圖3 新疆精河6.6級地震災(zāi)害調(diào)查點分布圖
地震現(xiàn)場指揮部組織機構(gòu)包括綜合協(xié)調(diào)組、新聞宣傳組、后勤保障組、地震監(jiān)測組和災(zāi)害評估與烈度評定組。作者作為災(zāi)評組主要成員負責(zé)完成地震烈度調(diào)查和評定工作任務(wù),重點開展了精河縣城和博樂市兩處地震災(zāi)害現(xiàn)場調(diào)查工作。
圖4 精河縣城房屋震害調(diào)查點分布圖
圖5 精河縣城現(xiàn)場烈度及災(zāi)害調(diào)查情況
在精河縣城進行的房屋震害調(diào)查中,共對10調(diào)查點進行震害調(diào)查(調(diào)查點分布情況見圖4):精河縣和平社區(qū)、博雅小區(qū)、友好時代廣場東郊社區(qū)、縣公安局、濱河青城小區(qū)、馨園平房區(qū)、團結(jié)社區(qū)和平東路平房區(qū)、錦福社區(qū)、錦園小區(qū),詳見圖 5。
涉及到的建筑結(jié)構(gòu)類型主要有:磚木結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)(主要是框架結(jié)構(gòu))3類。調(diào)查區(qū)域范圍內(nèi),框架結(jié)構(gòu)房屋普遍出現(xiàn)填充墻與主體結(jié)構(gòu)之間開裂裂縫,填充墻體豎向和斜向裂縫較明顯;磚木結(jié)構(gòu)房屋毀壞較多;磚混結(jié)構(gòu)損壞不嚴(yán)重,多數(shù)輕微破壞,綜合判斷精河縣城為Ⅶ區(qū)。
按照指揮部的要求,為明確博樂市及附近地區(qū)調(diào)查Ⅵ度區(qū)和Ⅴ度區(qū)分界線,通過走訪博樂市各個社區(qū),在社區(qū)負責(zé)人帶領(lǐng)下進行了房屋震害調(diào)查。小組調(diào)查了博樂市的克爾根卓街道農(nóng)業(yè)局家屬院、友誼西路平房區(qū)16號、長江路社區(qū)博州供銷社辦公樓、青河社區(qū)、顧力圖街道北郊社區(qū)、麗雅小區(qū)、麗園巷和麗園小區(qū)、貝鄉(xiāng)小區(qū)、富康巷7號、幸福家園,三干渠住宅樓,宏運大廈,車管所家屬院,太湖春天小區(qū)、太湖陽光小區(qū)14個調(diào)查點(如圖6所示)。
圖6 博樂市現(xiàn)場烈度及災(zāi)害調(diào)查情況
涉及到的建筑結(jié)構(gòu)類型有:磚木結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)(主要是框架結(jié)構(gòu))3類。調(diào)查區(qū)域范圍內(nèi),總體的破壞等級為絕大多數(shù)基本完好,個別輕微破壞;部分框架結(jié)構(gòu)房屋的填充墻與主體結(jié)構(gòu)之間產(chǎn)生了裂縫,填充墻體豎向和橫向也存在裂縫現(xiàn)象,綜合判斷博樂市城區(qū)為Ⅵ區(qū)。因此,建議指揮部把地震烈度Ⅵ度和Ⅴ度區(qū)分界線放到城市外圍。裂縫,少數(shù)中等破壞, VII度區(qū)框架結(jié)構(gòu)填充墻和框架之間裂縫明顯;Ⅵ度區(qū)磚混結(jié)構(gòu)房屋基本完好,框架結(jié)構(gòu)部分出現(xiàn)填充墻與主體結(jié)構(gòu)之間裂縫,填充墻體豎向和橫向裂縫。
此次地震中,框架結(jié)構(gòu)填充墻開裂現(xiàn)象普遍,最主要的原因是填充墻多采用空心磚或者混凝土砌塊,使得填充墻的側(cè)向剛度大于框架的側(cè)向剛度,框架結(jié)構(gòu)屬于柔性結(jié)構(gòu),框架柱的變形大,填充墻的變形小,從而導(dǎo)致填充墻的開裂或破壞。
另外,發(fā)現(xiàn)建筑的主樓和裙樓相接的部位破壞尤其嚴(yán)重(如圖7)。造成該震害的原因是地震縱波首先到達地表,引起建筑結(jié)構(gòu)的上下震動,結(jié)構(gòu)自重慣性力及縱波引起的地震慣性力共同作用使建筑結(jié)構(gòu)主體結(jié)構(gòu)與其他連接構(gòu)件之間的連接部位形成薄弱環(huán)節(jié),當(dāng)?shù)卣饳M波稍滯后于縱波傳到地表,橫波的橫向慣性力作用于建筑結(jié)構(gòu)時,其薄弱環(huán)節(jié)立即破壞。
新疆精河6.6級地震災(zāi)區(qū)主要結(jié)構(gòu)類型:磚木結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)(主要是框架結(jié)構(gòu))3類。災(zāi)區(qū)受損嚴(yán)重房屋主要為老舊磚木結(jié)構(gòu)房屋。其中,VII度區(qū)磚混結(jié)構(gòu)破壞不太嚴(yán)重,多數(shù)輕微
圖7 樓和裙樓相接的部位破壞嚴(yán)重
例如,調(diào)查點友好時代廣場出現(xiàn)了主樓和裙樓相接的部位破壞嚴(yán)重的現(xiàn)象,該處建筑于2015年完工,共11層,屬于框架結(jié)構(gòu),周圍有三層裙房。由于受裙房影響,四層幸福社區(qū)辦公區(qū)破壞較嚴(yán)重(具體損壞情況見表1),北側(cè)部分墻體出現(xiàn)貫通裂縫,南側(cè)靠邊沿豎向裂縫明顯;5層為教育機構(gòu),墻體墻皮脫落,部分房間有貫通裂縫。估計地震烈度為Ⅵ度。
表1 友好時代廣場房屋建筑調(diào)查匯總表(m2)
總體來說,新疆精河6.6級地震震級大,災(zāi)害損失小,經(jīng)分析,該現(xiàn)象產(chǎn)生原因:
一、精河縣、尼勒克縣工程場地建筑抗震設(shè)防烈度為Ⅷ度,抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)較高;
二、得益于近年來內(nèi)地援疆,新疆防災(zāi)減災(zāi)基礎(chǔ)能力大幅提升;
三、新疆民眾防災(zāi)減災(zāi)意識日益提升;
四、安居富民工程在抵御地震災(zāi)害方面效果顯著。災(zāi)區(qū)的抗震安居房經(jīng)受住了地震的考驗,在此次地震中無一倒塌。
一、震災(zāi)后及時繪制的圖件提交給地震應(yīng)急指揮部,起了很大作用,但圖件有很多地方需要完善,如需要大力完善地震應(yīng)急基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫,提高信息產(chǎn)品的準(zhǔn)確度和全面性,同時每年根據(jù)確定的年度地震危險區(qū)開展針對性的應(yīng)急準(zhǔn)備,制定專項應(yīng)急圖件。比如說地震影響烈度預(yù)測圖,雖然長軸和短軸方向比較準(zhǔn)確,但是各烈度分區(qū)都比比實際頒布的烈度圖分區(qū)面積要小,如果能提前了解災(zāi)區(qū)的建筑抗震特點,這樣預(yù)測的結(jié)果就更接近于最后的調(diào)查結(jié)果,災(zāi)區(qū)建筑很多是框架結(jié)構(gòu),填充墻比較厚,震后框架結(jié)構(gòu)和填充墻之間容易出現(xiàn)較大的裂縫,災(zāi)評組依據(jù)框架結(jié)構(gòu)的損壞判斷地震影響烈度就可能就會高一些;
二、安居富民工程多次在地震中經(jīng)受住考驗,建議在國內(nèi)其他省市積極推進安居富民工程,積極加大提升農(nóng)村地區(qū)抗震設(shè)防要求工作力度。同時,加強抗震工程結(jié)構(gòu)研究,建議對現(xiàn)有安居工程技術(shù)盡快運用到我國既有村鎮(zhèn)建筑中[2-4]。
[1] 陳颙,史培軍.自然災(zāi)害(修訂版)[M].2008:94.
[2] 玉樹地震災(zāi)后民用房屋調(diào)查分析及建議[J].工程抗震與加固改造,2011,33(4):130-135.
[3] 胡聿賢.地震工程學(xué)(第二版)[M].北京,地震出版社,2006:460-485.
[4] 許書坊,熊仲民.砌體結(jié)構(gòu)[M].北京,科學(xué)出版社,2004:225-231.
作者單位:1.中國地震應(yīng)急搜救中心 2.中國地震局地球物理研究所