李偉華 王志秋 彭立國 王 龍
新疆精河6.6級地震災后現場應急調查結果分析及建議
李偉華1王志秋1彭立國1王 龍2
地震災害具有突發(fā)性高、破壞力大、次生災害嚴重等特點,隨著我國經濟社會的發(fā)展,地震災害往往會突然造成大量人員傷亡和巨大財產損失,在地震災害發(fā)生后,及時進行災后現場烈度調查和災害損失評估工作具有重要意義。本文重點總結新疆精河6.6級地震災后現場烈度調查及災害損失評估分析結果,重點對精河縣城和博樂市震后調查情況,提出新疆精河6.6地震震級大,災害損失小的特點及其原因,并從該次地震現場應急工作中遇到的實際問題,提出合理化建議,對于地震現場應急工作具有一定的指導意義。
地震烈度 災害損失評估 建議
我國是地震災情最嚴重的國家[1],地震災害風險度極高。地震災害發(fā)生后,及時開展災后現場應急調查工作,可以進一步確定現場烈度,了解評估災害損失情況,也為后期災后重建提供第一手現場資料。
圖1 新疆精河6.6級地震地質構造圖
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急預案Ⅲ級響應,派出地震現場應急工作隊。作者隨中國地震局現場工作隊一起趕赴災區(qū),協助新疆地震局和當地政府開展地震現場應急處置工作。
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)震構造為庫松木契克山前斷裂,全長約160km,性質以逆沖為主,兼右旋走滑,斷錯山前現代洪積扇,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,調查中還發(fā)現存在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、地質構造圖、地震ETM衛(wèi)星影像圖、地震震區(qū)地勢圖、居民點分布圖、公里格網人口分布圖、鄉(xiāng)鎮(zhèn)人口分布圖、地震烈度預評估圖、地震震區(qū)交通圖、地震構造背景信息圖、地震震區(qū)地形圖等圖件,供中國地震局精河6.6級地震現場應急指揮部開展現場災害調查工作規(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,總人數達 104人,分成21個小組進行現場調查,對355個烈度調查點開展調查(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)。調查對象主要是建(構)筑物、生命線工程、地質災害等。調查方法主要采用現場調查及無人機航拍(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級地震災害調查點分布圖
地震現場指揮部組織機構包括綜合協調組、新聞宣傳組、后勤保障組、地震監(jiān)測組和災害評估與烈度評定組。作者作為災評組主要成員負責完成地震烈度調查和評定工作任務,重點開展了精河縣城和博樂市兩處地震災害現場調查工作。
圖4 精河縣城房屋震害調查點分布圖
圖5 精河縣城現場烈度及災害調查情況
在精河縣城進行的房屋震害調查中,共對10調查點進行震害調查(調查點分布情況見圖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。
涉及到的建筑結構類型主要有:磚木結構、磚混結構、鋼筋混凝土結構(主要是框架結構)3類。調查區(qū)域范圍內,框架結構房屋普遍出現填充墻與主體結構之間開裂裂縫,填充墻體豎向和斜向裂縫較明顯;磚木結構房屋毀壞較多;磚混結構損壞不嚴重,多數輕微破壞,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)負責人帶領下進行了房屋震害調查。小組調查了博樂市的克爾根卓街道農業(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個調查點(如圖6所示)。
圖6 博樂市現場烈度及災害調查情況
涉及到的建筑結構類型有:磚木結構、磚混結構、鋼筋混凝土結構(主要是框架結構)3類。調查區(qū)域范圍內,總體的破壞等級為絕大多數基本完好,個別輕微破壞;部分框架結構房屋的填充墻與主體結構之間產生了裂縫,填充墻體豎向和橫向也存在裂縫現象,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,少數中等破壞, VII度區(qū)框架結構填充墻和框架之間裂縫明顯;Ⅵ度區(qū)磚混結構房屋基本完好,框架結構部分出現填充墻與主體結構之間裂縫,填充墻體豎向和橫向裂縫。
此次地震中,框架結構填充墻開裂現象普遍,最主要的原因是填充墻多采用空心磚或者混凝土砌塊,使得填充墻的側向剛度大于框架的側向剛度,框架結構屬于柔性結構,框架柱的變形大,填充墻的變形小,從而導致填充墻的開裂或破壞。
另外,發(fā)現建筑的主樓和裙樓相接的部位破壞尤其嚴重(如圖7)。造成該震害的原因是地震縱波首先到達地表,引起建筑結構的上下震動,結構自重慣性力及縱波引起的地震慣性力共同作用使建筑結構主體結構與其他連接構件之間的連接部位形成薄弱環(huán)節(jié),當地震橫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構時,其薄弱環(huán)節(jié)立即破壞。
新疆精河6.6級地震災區(qū)主要結構類型:磚木結構、磚混結構、鋼筋混凝土結構(主要是框架結構)3類。災區(qū)受損嚴重房屋主要為老舊磚木結構房屋。其中,VII度區(qū)磚混結構破壞不太嚴重,多數輕微
圖7 樓和裙樓相接的部位破壞嚴重
例如,調查點友好時代廣場出現了主樓和裙樓相接的部位破壞嚴重的現象,該處建筑于2015年完工,共11層,屬于框架結構,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)破壞較嚴重(具體損壞情況見表1),北側部分墻體出現貫通裂縫,南側靠邊沿豎向裂縫明顯;5層為教育機構,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查匯總表(m2)
總體來說,新疆精河6.6級地震震級大,災害損失小,經分析,該現象產生原因:
一、精河縣、尼勒克縣工程場地建筑抗震設防烈度為Ⅷ度,抗震設防標準較高;
二、得益于近年來內地援疆,新疆防災減災基礎能力大幅提升;
三、新疆民眾防災減災意識日益提升;
四、安居富民工程在抵御地震災害方面效果顯著。災區(qū)的抗震安居房經受住了地震的考驗,在此次地震中無一倒塌。
一、震災后及時繪制的圖件提交給地震應急指揮部,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急基礎數據庫,提高信息產品的準確度和全面性,同時每年根據確定的年度地震危險區(qū)開展針對性的應急準備,制定專項應急圖件。比如說地震影響烈度預測圖,雖然長軸和短軸方向比較準確,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,如果能提前了解災區(qū)的建筑抗震特點,這樣預測的結果就更接近于最后的調查結果,災區(qū)建筑很多是框架結構,填充墻比較厚,震后框架結構和填充墻之間容易出現較大的裂縫,災評組依據框架結構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受住考驗,建議在國內其他省市積極推進安居富民工程,積極加大提升農村地區(qū)抗震設防要求工作力度。同時,加強抗震工程結構研究,建議對現有安居工程技術盡快運用到我國既有村鎮(zhèn)建筑中[2-4]。
[1] 陳颙,史培軍.自然災害(修訂版)[M].2008:94.
[2] 玉樹地震災后民用房屋調查分析及建議[J].工程抗震與加固改造,2011,33(4):130-135.
[3] 胡聿賢.地震工程學(第二版)[M].北京,地震出版社,2006:460-485.
[4] 許書坊,熊仲民.砌體結構[M].北京,科學出版社,2004:225-231.
作者單位:1.中國地震應急搜救中心 2.中國地震局地球物理研究所