四川省瀘縣6.0級地震農(nóng)村房屋震害

林均岐，劉金龍

(中國地震局工程力學(xué)研究所，中國地震局地震工程與工程振動重點實驗室，黑龍江 哈爾濱 150080)

2021年9月16日凌晨4時33分，四川省瀘州市瀘縣發(fā)生6.0級地震，震源深度10 km，震中位于29.20°N，105.34°E。截至2021年09月19日08時00分共記錄到地震101次，其中最大余震為2021年09月16日04時55分19秒發(fā)生的M2.8級地震。地震造成3人死亡，146人受傷。

該地震震中的具體地理位置，在瀘縣的主城區(qū)以北、嘉明鎮(zhèn)以南，大田與太和場之間。地貌上，震中位于四川盆地的川中丘陵與川東平行嶺谷的過渡地帶，處在華鎣山脈向西南方向延伸的分支及余脈之間的寬谷中，震中西北側(cè)為螺觀山，東南側(cè)是古佛山(薄刀嶺)。四川盆地的地貌，之所以由川中丘陵向東轉(zhuǎn)變?yōu)橐匀A鎣山領(lǐng)頭的川東平行嶺谷，正是由于華鎣山斷裂帶自東向西的滑移錯動推覆，導(dǎo)致華鎣山及其以東一系列東北走向的褶皺山脈與谷地的形成[1]。華鎣山斷裂帶是二百多萬年以來一直在活動的斷裂，但是它的活動性遠不能和青藏高原周緣以及橫斷山諸如龍門山、鮮水河那些斷裂相比。因此，在華鎣山斷裂帶南端的瀘縣境內(nèi)發(fā)生6級強震，是比較少見的。

根據(jù)2021年9月20日，中國地震局發(fā)布的瀘縣6.0級地震的烈度圖[2]，此次地震的最高烈度為Ⅷ度(8度)，等震線長軸呈北西西走向，長軸62 km，短軸54 km，VI度(6度)區(qū)及以上面積為2 613 km2，主要涉及到四川省瀘州市瀘縣、龍馬潭區(qū)；自貢市富順縣、大安區(qū)；內(nèi)江市隆昌市等5個縣(市、區(qū))，51個鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)；重慶市榮昌區(qū)1個區(qū)，10個鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)。

在地震現(xiàn)場烈度評定與地震災(zāi)害損失的核查中，對瀘州市瀘縣的福集鎮(zhèn)、嘉明鎮(zhèn)、喻寺鎮(zhèn)、天興鎮(zhèn)以及自貢市富順縣古佛鎮(zhèn)等農(nóng)村房屋的震害進行了調(diào)查，根據(jù)調(diào)查資料，本文針對瀘縣地震災(zāi)區(qū)農(nóng)村主要房屋類型及其震害特點進行初步的分析。

1 農(nóng)村房屋地震破壞

據(jù)現(xiàn)場調(diào)查來看，瀘縣地震災(zāi)區(qū)農(nóng)村房屋主要有鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)和土木結(jié)構(gòu)三種結(jié)構(gòu)類型。調(diào)查區(qū)域的烈度主要以Ⅵ度和Ⅶ度為主，少數(shù)房屋位于Ⅷ度區(qū)內(nèi)，這些類型結(jié)構(gòu)房屋在地震中的表現(xiàn)也是各不相同：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋在地震中破壞輕微，主要是填充墻的破壞，而框架柱和梁基本沒有發(fā)生破壞[3-4]；磚混結(jié)構(gòu)則發(fā)生了較為嚴(yán)重的破壞，主要破壞現(xiàn)象有墻體開裂、預(yù)制板縫隙開裂、女兒墻開裂或者塌落、出屋面閣樓(主要是樓梯間)受損、縱橫墻連接處開裂、整體垮塌等[5-6]；土木結(jié)構(gòu)破壞也比較嚴(yán)重，主要破壞現(xiàn)象有：墻體開裂、屋面溜瓦或屋面瓦掉落、屋面局部塌落和房屋倒塌等[7]。另外一些附屬結(jié)構(gòu)(門柱、圍墻等)也發(fā)生了破壞。

1.1 土木結(jié)構(gòu)地震破壞

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，瀘縣地震災(zāi)區(qū)的土木結(jié)構(gòu)主要是20世紀(jì)80年代之前建造，更早的甚至有解放前建造的，個別的土木房屋甚至有超過百年的。土木房屋多為單層結(jié)構(gòu)，土坯墻承重，墻厚約為40～60 cm，硬山擱檁式，檁條直接擱置在土坯墻上，檁條上設(shè)椽子，然后直接掛瓦。經(jīng)過幾十年甚至更長時間的風(fēng)吹日曬，大多數(shù)土木房屋受損嚴(yán)重，已不適宜居住。但是現(xiàn)場調(diào)查的情況來看，仍有部分土木房屋居住使用，也有部分作為廚房、倉儲等輔助用房。在這次地震中，土木房屋破壞遭到了嚴(yán)重的破壞，主要破壞現(xiàn)象有：房屋倒塌(圖1)、屋面局部塌落(圖2)、屋面瓦掉落(圖3)、屋面溜瓦(圖4)、墻體開裂(圖5～圖9)和墻體磚貼面掉落(圖10)等。

1.2 磚混結(jié)構(gòu)地震破壞

瀘縣地震災(zāi)區(qū)農(nóng)村磚混結(jié)構(gòu)房屋層數(shù)多為兩層，建造時間從20世紀(jì)80年代至今。當(dāng)?shù)氐慕ㄔ炝?xí)慣，墻體采用實心磚砌筑，墻厚為180 mm；砌筑砂漿多采用石灰砂漿，粘結(jié)強度非常低；樓面板和屋面板多為預(yù)制板，大部分設(shè)有出屋面的閣樓(樓梯間)，突出部分墻體一般為120 mm厚；樓頂多數(shù)設(shè)有120 mm厚實心磚女兒墻，也沒有設(shè)置拉結(jié)和加強措施。磚混結(jié)構(gòu)房屋基本上未考慮抗震設(shè)防，沒有設(shè)置構(gòu)造柱和圈梁，導(dǎo)致磚混結(jié)構(gòu)房屋抗震能力非常低，在這次地震中受到了嚴(yán)重的破壞。破壞現(xiàn)象主要有：門窗洞口角部開裂(圖11和圖12)、墻體開裂(圖13～圖16)、預(yù)制板縫隙開裂(圖17和圖18)、縱橫墻連接處開裂(圖19和圖20)、女兒墻開裂或塌落(圖21～圖26)、出屋面閣樓(主要是樓梯間)受損嚴(yán)重(圖27和圖28)、整體垮塌(圖29)等。

1.3 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)地震破壞

本次地震中，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的破壞主要以填充墻的開裂為主，主體框架的梁和柱子基本沒有發(fā)生破壞，典型破壞現(xiàn)象如圖30～圖31所示。

1.4 附屬結(jié)構(gòu)地震破壞

這次地震中，附屬結(jié)構(gòu)物也發(fā)生較為嚴(yán)重的破壞，比如門柱門斗破壞(圖32)、圍墻破壞(圖33)等。

2 總結(jié)與討論

根據(jù)現(xiàn)場農(nóng)村房屋的結(jié)構(gòu)類型和地震破壞情況，可以得到以下初步結(jié)論：

(1)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)房屋地震破壞比較輕，這也表明，科學(xué)合理設(shè)計和施工的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有良好的抗震能力。

(2)磚混結(jié)構(gòu)地震破壞比較嚴(yán)重。其原因主要是因為未考慮抗震設(shè)防，沒有設(shè)置相應(yīng)的抗震措施(構(gòu)造柱、圈梁)，而且砌筑砂漿采用的是石灰砂漿，粘結(jié)強度低，導(dǎo)致房屋整體抗震能力差。

(3)磚混結(jié)構(gòu)主要為二層結(jié)構(gòu)，多數(shù)設(shè)有出屋面的閣樓(樓梯間)，現(xiàn)場調(diào)查來看，二層破壞比一層嚴(yán)重，而出屋面閣樓的破壞要比一層和二層嚴(yán)重。初步分析，可能是上部結(jié)構(gòu)的地震動放大引起的鞭梢效應(yīng)所致，并且閣樓的墻體厚度比一二層要小等原因造成的，這需要開展進一步的研究。

(4)土木結(jié)構(gòu)房屋破壞比較嚴(yán)重。其原因一方面是未考慮抗震設(shè)防，另一方面也是因為房屋建造的時間比較長，而且使用中的維護也不夠，導(dǎo)致土木房屋本身就存在一定的破損等。

(5)附屬結(jié)構(gòu)，包括女兒墻、門柱、圍墻等的破壞也比較重，圍墻倒塌甚至造成了人員死亡。這主要是因為這些附屬結(jié)構(gòu)沒有有效的加強和拉結(jié)措施。

基于上述分析，給出了農(nóng)村房屋抗震能力提升的一些建議：

1)進一步推進農(nóng)村現(xiàn)有房屋抗震能力鑒定和抗震加固工作，特別是對地震頻發(fā)地區(qū)和潛在地震危險區(qū)，提升現(xiàn)有房屋的抗震能力；

2)加強對農(nóng)村新建房屋抗震設(shè)防，以及抗震設(shè)計和施工方面的管理和指導(dǎo)，提升新建房屋的抗震能力；

3)進一步加強農(nóng)村地區(qū)抗震設(shè)防的宣傳和教育，提升普及的抗震設(shè)防的知識和提升抗震防災(zāi)的意識；

4)進一步開展農(nóng)村房屋抗震的相關(guān)科學(xué)研究，包括附屬結(jié)構(gòu)的抗震研究，提出更加安全、經(jīng)濟、實用的抗震措施和方法。