墨西哥地震对六安市抗震设防的启示

2015-01-27刘莉陆栋梁王飞陶方宇

中国应急救援 2015年4期

关键词：六安市烈度墨西哥

◎ 刘莉陆栋梁王飞陶方宇

墨西哥地震对六安市抗震设防的启示

◎ 刘莉陆栋梁王飞陶方宇

通过对墨西哥地震震害研究，对比分析六安市地理位置、场地条件、建筑高度，认为在六安市抗震设防标准确立过程中应充分考虑1668年郯城大地震影响，适当提高中高层建筑抗震设防标准。

墨西哥地震郯城大地震六安市中高层建筑抗震设防

引言

确定抗震设防标准是一项政策性很强的工作，抛开政治、经济等因素的考量，单就地震环境影响而言，区域范围的选择决定了潜在震源区的数量，决定了潜在地震的影响类型是近震小震还是远震大震。

六安市地处安徽省西部，抗震设防烈度是六到七度。这一标准主要是考虑到霍山七级潜在震源区，考虑到1917年霍山地区发生的6¼级地震影响。本文从1985年墨西哥地震震害出发，研究1668年郯城大地震影响，对六安市抗震设防标准进行探讨。

1、墨西哥地震概况

1985年9月19日7时17分，在墨西哥格雷罗州与米却肯州交界处的马尔萨斯河流入太平洋的入口处、距离海岸30km的海域内，发生了8.1级强烈地震，震中位于北纬18°14 ′，西经102°39′，震源深度33km，震中烈度Ⅷ～Ⅸ ，所测得震动最大加速度168cm/ s2。这两次地震，给远离震中400km的墨西哥城造成了严重的人员伤亡和经济损失。震后统计，墨西哥城一共约有100万栋房子，其中倒塌1229栋，占0.12%。遭到破坏的5720栋，占0.57%，街道破坏310条，水管破坏528处，101个地铁总站中有13个停止使用。国内国际通讯线路全部中断。两天后又发生7.5强震，给劫后余生的居民带来更大惊慌。震灾区1万多人死亡，伤4万多人，30多万人无家可归，累计直接经济损失达70亿～80亿美元。

墨西哥城的这次震害，教训极其深刻，给城市建设和城市防灾减灾等方面很多警示，值得吸取。

第一，震害的大小在很大程度上取决于地基条件。这次地震震害范围相当狭窄，完全属于软地基造成的建筑物破坏。据历史记载，原来这里是个小岛，当地居民在水深5米的岛上建造神殿。到公元1200年，狩猎民族阿兹特克族征服了这块国土，并于1325年开始在现在的墨西哥市中心修建湖上帝都，在岛上建宫殿，在周围地区填湖造田农垦。在长达1000多年的历史里，由于不断填湖造地，城镇不断扩大，人口越来越密集，至1985年市区人口估计达1800万人，变成现在的现代化大城市墨西哥城。因此，现在的墨西哥市的不少地方是建立在软地基上，它由砂、淤泥、粘土、腐蚀土构成，其表层为30米～50米的冲积层。城市的这种弱点，在1985年墨西哥地震时充分暴露出来。

第二，共振效应引起的灾害不可忽视。这次被破坏的建筑物中12层～15层的中高层建筑物占的比例很大。这类建筑物的自振周期在1.5～2.0秒范围，这恰好与地震动的卓越周期接近，使建筑物发生共振而加剧了破坏。

墨西哥地震已过去近30年了，但其经验教训值得重视和吸取，吃一堑长一智。当前我国正处在经济建设大发展时期，不少类似墨西哥那样的软地基地区，尽管它们并不是位于未来强震危险区，但是如果考虑到类似墨西哥市的远达400km～500km的长距离震害效应这一震例，应未雨绸缪，全面考虑城市的抗震规划与城市抗震设防安全及可持续发展问题。考虑本城市地区地质地震构造环境、水文条件、城市现状和远场地震的影响等问题，实施综合性防灾。

2、六安市地质地震概况

六安市，位于安徽省西部，处于长江与淮河之间，大别山北麓。江准分水岭，由西南向东偏北横贯本区，面积17976平方公里。中心位置 116°30′，E 31°44′N。

六安市地处华北陆块、秦岭-大别造山带和扬子陆块三个大地构造单元结合部位，是古中国大陆重要结合地带，地质构造复杂。六安市大部位于秦岭-大别造山带，北部以六安深断裂为界与华北陆块相接，东南以郯庐断裂带为界与扬子陆块相接。六安市境内分布有肥中深大断裂、肥西——韩摆渡断裂、梅山——西汤池大断裂、晓天——磨子潭深断裂、落儿岭——土地岭断裂等深大断裂带。其中，落儿岭——土地岭断裂属晚更新世-全新世（距今10-12万年）以来的活动断裂，对区域地震活动起控制作用。历史上，六安市共发生5级以上破坏性地震10次，最大的为1917年霍山6¼级地震。

3、六安市抗震设防现状

根据《建筑抗震设计规范（GB 50011-2010）》的附录A《我国主要城镇抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组》规定，六安市抗震设防标准分为两个部分：

第一，抗震设防烈度为七度，设计基本地震加速度值为0.10g，第一组，金安、裕安、舒城、霍山。

第二，抗震设防烈度为六度，设计基本地震加速度值为0.05g，第一组，寿县、霍邱、金寨。

按照该规范3.2.3 条规定，地震影响的特征周期应根据建筑所在地的设计地震分组和场地类别确定，在计算罕遇地震作用时，特征周期应增加0.05s。第一组特征周期包括0.20s、0.25s、0.35s、0.45s和0.65s共五个档次。

4、1668年郯城地震概况

郯城地震发生于1668年7月25日晚8时左右(清康熙七年六月十七日戌时)。震级为8.5级，是我国大陆东部板内一次最强地震。震中位于郯城、临沂、临沭三县交界处，即34.80°N，118.50°E，震中最高烈度达Ⅻ度。这次地震波及到中国陕西、山西、河北、河南、湖北、江西、浙江、福建、安徽、江苏等省以及中国东部海域，日本、朝鲜有感,有感面积近100万km2。有震害记载的地区达19万km2，直接死于地震的人数在5万人以上。这一地震在六安市的影响被划为六度区。

5、郯城地震对六安市抗震设防的影响

六安市当前抗震设防烈度为六度、七度，主要考虑的是近震小震的影响，在过去城市建设以低层建筑为主、建设场地主要为山地丘陵的情况下是适宜的。但是，近年来，六安市民居建设出现了重要变化：

第一，建筑高度逐年攀升，10层以上民居成为城镇建设主体。随着城镇化进程的加速，城市人口与土地矛盾日益突出，迫使城市市区和中心城镇民居向高层发展。按照安徽省六安市城市总体规划（2008—2030），六安市城镇化水平在2015年、2020年、2030年分别达到45%、55%、66%，中心城区和各县城人口密度达到10000人/km2，人均建设用地控制在100平方米。在这样的人口密度下，六安市城区和各县城住宅高度逐年攀升，10层以下住宅商品房越来越少。

第二，建筑场地向河道、湖泊等软弱地基扩展。城镇化发展，要求城区集中连片。在霍山、金寨、舒城山区县，建筑场地沿河道两侧发展，很多直接坐落在河道上。在六安市城区和霍邱、寿县，建筑场地位于河、湖附近，很多直接坐落在田地上。这种地基主要由砂、淤泥、粘土、腐蚀土构成，支持力弱，地震时易发生砂土液化、震陷等震害。虽然这类场地建设时部分采用了深地基和支持桩，但是由于设防标准偏低，难以满足需要。

六安市距离郯城大地震震中在300km～500km范围内，一旦发生大地震，在相近的距离、相近的建筑高度、相近的地基条件下，很容易发生类似墨西哥城的地震震害。因此，有必要充分考虑郯城大地震的影响，充分考虑远震大震影响，提高六安市中高层建筑抗震设防标准。