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地震對建筑工程的破壞,作者認為不能單純從地震本身的性質去分析,除地震強度外,還取決于場地及地基條件、建筑工程結構等一些綜合因素。
1.1首要因素當然是建筑工程所在地區的地震震級及地震烈度
這次汶川大地震的震級是8級,震源淺為10km左右,震中區烈度高達11度,造成的破壞很嚴重。但震中區外圍的成都市區僅有7度,損失就相對較小。此外,一些距震中較遠的局部地區,烈度高于7度以上,甚至達9一10度,造成的破壞也相當嚴重,原因與當地的地質條件有關。對于淺源地震,震級為4級及4級以上,震中烈度隨震級增大而提高,烈700度大于震級,震級越大,烈度越高。
1.2第二個因素是建筑工程所在地區的場地與地基條件
根據有關資料,這次大地震的震中區造成的地表位移達幾米。如果建筑工程正好位于斷層上,這樣大的位移量,即使非常堅固的建筑工程也會被破壞。相反,如果建筑工程不在斷層上,造成的破壞就相對輕一些。在某鄉鎮的同一條街上,位于斷層帶上的建筑工程全部倒塌,而離斷層僅幾十米的建筑工程雖然有破壞,卻沒有倒塌。
這次大地震使飽和砂土或粉土發生液化,形成軟土震陷現象,表現在某一些建筑工程的基礎地基正好位于飽和砂土或粉土上,地震致使建筑工程沉陷,3一4層變成為底層。
汶川大地震發生的區域位于青藏高原向成都平原過渡地帶,地質構造與自然地理條件十分復雜,地震造成的崩塌、滑坡等次生災害因而非常嚴重。崩塌、滑坡堵塞了河道,形成許多極具威脅的堰塞湖,
而局部地區還因為滑坡而掩埋或砸壞大量的房屋,進一步加劇了災害損失。
1.3第三個因素是建筑工程結構
從汶川大地震對建筑結構的影響來看,主要危害是地震產生的水平剪切運動,同樣的地面運動,開間比較大的房間所承擔的力就比較大,也相對比較容易破裂和倒塌。墳川大地震區域的某些學校與醫院的建筑結構破壞就說明這一點。
1.4第四個因素是建筑工程的施工質量
任何地區的建筑工程是有一定的基本設防烈度,在建筑質量沒問題的情況下,如果發生的地震對某個地區造成的烈度在基本設防烈度內,建筑工程應當沒有問題,出現問題一般是施工質量的問題,質量不好的建筑工程一般比較容易損毀。但是,如果地震造成的烈度高于基本設防烈度,如汶川大地震震中區烈度達n度,而該地區設防烈度是7一8度,這些地區房屋倒塌就不一定是由于建筑施工質量的問題造成的。
1.5第五個因素是《建筑抗震設計規范》實施時間
1974年,國家頒布《建筑抗震設計規范》至今并四度改版,在這以前的建筑工程沒有考慮設防烈度。總體來說,汶川大地震造成建筑工程在執行《建筑抗震設計規范》以前的破壞較嚴重,特別是學校、農房。
2地震對建筑工程破壞的防治措施
從“汶川”大地震發生來看,科學研究已經證明,地震是伴生著地球的一種自然現象,只要地球存在一日,地震就存在一天,時刻威脅著人類。地震災害雖然有它的不可知性,卻有其一定的規律性。我們只要科學把握地震災害發生的本質和規律,從地震災害中總結經驗和教訓,采取有效的防治措施,就有可能更多地減輕建筑工程破壞。
2.1建筑工程結構設計應堅固耐震
據中國建筑科學研究院工程抗震研究所原所長王亞勇介紹,在我國,工程技術人員吸取歷次大地震的經驗教訓,在工程建設中,提出了適合國情的各類建筑工程結構抗震技術。
從1966年邢臺地震以后提出的“基礎深一點、墻壁厚一點、屋頂輕一點”的概念,到1976年唐山地震以后創造的磚房加“構造柱圈梁”技術,直到今天的“小震不壞,中震可修,大震不倒”的“三水準”抗震設防理論,工程抗震設計的規范標準不斷得到改進和完善。
2.2新建房屋的選址一定要避開這些可能發生地震的斷層或地震可能產生次生地質災害的地方在目前世界科技水平下,人類還很難避免地震災害的發生。在地震斷層帶上建房屋,即使非常堅固,也很難避免損毀。新建房屋的選址若不避開地震可能產生次生地質災害的地方,地震時建筑工程也將受到損毀。據悉,2008年出臺的《汶川地震災后恢復重建條例》對此已經有了明確規定:重新選址時,應當避開地震活動斷層或者生態脆弱和可能發生洪災、山體滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷等災害的區域以及傳染病自然疫源地。
2.3適當調整地震區劃
新中國成立后我國制定過四代地震區劃圖,圖中劃分出每個城市、鄉鎮的抗震設防烈度,成為工程抗震設防的基礎和前提條件。
從我國實際發生的大地震情況來看,地震區劃圖上界定的地震區范圍基本符合實際,但也有相當多的地震發生在區劃圖上的低烈度區或其附近,而實際地震烈度比區劃圖中的設防烈度要大很多。綜合考慮我國經濟實力和提高結構抗震設防標準可能增加的費用,可適當調整地震區劃,減輕建筑工程破壞。
2.4及時復核和調整工程建設的抗震設防標準
既然地震不能避免、地震預報又是目前尚未解決的世界難題,那我們就應將關注的重點放在如何提高建筑工程的抗震性能上,隨著我國經濟實力的提高,依據我國實際發生大地震的情況,及時復核和調整工程建設的抗震設防標準,修訂抗震設計規范,提高建筑工程的抗震性能。
2.5建筑工程的施工質量
勘察、設計、施工、監理等各相關業主必須嚴格執行國家現行建筑工程質量有關法律法規條例,特別是建筑工程的施工過程中每一道程序要嚴把質量關,推行國家質量體系認證制度,確保建筑工程質量,提高其抗震能力。
2.6研制采用新材料,創新抗震技術
在我國現行高等教育中,材料類專業應加強抗震新材料的研究,建筑業、巖土工程行業廣泛采用輕質、高強建筑新材料,創新技術,可減輕地震對建筑工程的破壞。
3結束語
2008年5月12日汶川大地震對建筑工程的破壞,作者認為不能單純從地震本身的性質去分析,除地震強度外,還取決于場地條件、建筑工程結構等一些綜合因素;提出一些地震對建筑工程破壞的防治措施,目的是更好地貫徹落實我國防震減災法,促進建筑業的健康發展。