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2021年9月16日四川泸县6.0级地震震害特征分析

2022-03-23杨璐遥代友林梁远玲

四川地震 2022年1期
关键词:砖混泸县木结构

杨璐遥,代友林,毛 利,刘 洋,梁远玲

(四川省地震局,四川 成都 610041)

据中国地震台网正式测定,2021年9月16日04时33分,四川省泸州市泸县(29.20°N,105.34°E)发生6.0级地震,震源深度10 km。截至2021年9月20日16时共记录到余震119次,其中最大余震为2021年9月16日04时55分19秒的2.8级。主震震源机制解结果显示该地震为逆冲型地震,具体参数见表1(易桂喜等,2021)。截至2021年9月17日12时,本次地震共造成3人死亡,146人受伤(四川省应急管理厅,2021)。地震发生后,四川省地震局启动Ⅱ级应急响应,重庆市地震局、贵州省地震局、中国地震局地球物理研究所、地质研究所、工程力学研究所、中国地震台网中心以及中国地震震害防御中心共派出102名现场应急工作队员赶赴灾区开展地震应急现场处置工作。地震现场工作队开展了地震灾区震害调查与评估、烈度评定等工作。地震灾害烈度评定工作历时3天,共计抽样调查167个灾害点,其中四川境内142个,重庆境内25个,获取了此次地震震害相关的基础数据资料。

表1 四川泸县6.0级地震震源机制解(易桂喜等,2021)

1 地震烈度分布

现场工作队依据《地震现场工作:调查规范》(GB/T 18208.3—2011)(中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局等,2011a)和《中国地震烈度表》(GB/T 17742—2020)(国家市场监督管理总局等,2020),对四川省、重庆市8个区(市县)共66个乡镇(街道)167个调查点展开了实地调查,参考震区断裂构造、余震分布、震源机制、仪器烈度分布图和遥感影像成果,结合强震动观测记录,确定了此次地震的烈度分布,地震烈度结果见图1。

图1 四川泸县6.0级地震烈度图(四川省地震局,2021)

2 房屋结构类型和破坏等级划分

2.1 房屋结构类型

本次地震造成四川、重庆2个省(市)6个县(市、区)61个乡镇(街道)房屋不同程度受损。根据政府有关部门资料及现场调查结果,灾区范围内房屋结构主要为框架结构、砖混结构、砖木结构和土木结构4种类型,其中砖混结构为主要建筑结构类型。灾区内框架结构房屋大多为政府、学校和医院等公用房屋,抗震性能较好;大多数砖混结构房屋抗震性能一般;土木结构和砖木结构房屋基本是老旧房屋,抗震性能较差。

(1)框架结构:主要由钢筋混凝土梁柱承重,现浇楼板或屋盖,灾区框架结构房屋主要为政府、学校和医院等公用房屋,抗震性能好。

(2)砖混结构:主要由砖墙承重,预制板或钢筋混凝土浇注楼板及屋顶。灾区内大部分砖混结构房屋采用预制板楼板,无圈梁和构造柱,墙体多以18墙和24墙为主,整体抗震性能一般。

(3)砖木结构:灾区砖木结构房屋承重墙体为砌体墙,房顶由木梁及瓦片组成,抗震性能较差。

(4)土木结构:灾区土木结构房屋主要为夯土墙和土胚墙墙体,该类型房屋比例极低,且修建年代普遍较久远,抗震性能极差。

2.2 房屋破坏等级划分

参照《地震现场工作第四部分:灾害直接损失评估》(GB/T 18208.4-2011)(中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局等,2011b)中房屋破坏等级划分标准,确定灾区房屋破坏等级划分。砖混结构和框架结构为非简易房屋,划分为五个破坏等级:①基本完好(含完好):砖混结构房屋非承重构件轻微裂缝,不加修理可继续使用。②轻微破坏:砖混结构房屋个别承重构件轻微裂缝,非承重构件明显裂缝,不需修理或稍加修理可继续使用。③中等破坏:砖混结构房屋承重构件轻微破坏,局部有明显裂缝,个别非承重构件破坏严重,需要一般修理后方可使用。④严重破坏:砖混结构房屋承重构件多数破坏严重,难以修复。⑤毁坏:砖混结构房屋承重构件多数断裂,结构濒于崩溃或已倒毁,无法修复。对于简易房屋,将毁坏、严重破坏合并为毁坏,将中等破坏和轻微破坏合并为破坏,保留基本完好,共划分为三个破坏等级:①基本完好(含完好):土(砖)木结构房屋个别掉瓦或墙体细裂;非承重构件轻微裂缝,不加修理可继续使用。②破坏:承重构件出现位移或倾斜;土(砖)木结构房屋的非承重构件如墙体明显裂缝或严重开裂、甚至局部倒墙,普遍梭瓦或明显掉瓦,可修理,修理后可继续使用。③毁坏:土(砖)木结构房屋二面以上墙体倒塌,屋架明显倾斜或倒塌,屋盖坍落或完全倒塌;承重构件多数断裂或破坏严重,结构濒于崩溃,修理困难或无法修复。

3 震害特征

本次地震震害特征主要表现为部分房屋建筑和工程结构不同程度的破坏。

3.1 房屋震害特征

在此次地震中,房屋出现少数倒毁和部分严重破坏的情况。Ⅷ度(8度)区土木结构和砖木结构房屋少数整体倒塌,多数墙体开裂、外闪和局部垮塌(见图2、3);砖混房屋个别倒塌,多数墙体开裂,窗洞和门洞开裂(见图4);框架房屋少数填充墙开裂、外闪、倒塌,多数墙梁结合部位开裂(见图5)。Ⅶ度(7度)区土木结构和砖木结构房屋少数墙体局部垮塌,多数墙体开裂、梭瓦掉瓦(见图6、7);砖混房屋少数墙体开裂、多数墙体轻微开裂、屋面裂缝、瓷砖脱落(见图8);框架房屋少数墙柱、墙梁结合部位开裂,瓷砖脱落,多数基本完好(见图9)。Ⅵ度(6度)区土木结构和砖木结构房屋少数墙体开裂、梭瓦掉瓦,多数基本完好(见图10、11);砖混房屋少数墙体开裂,瓷砖脱落,大多数基本完好(见图12);框架房屋个别墙柱、墙梁结合部位开裂,绝大多数基本完好(见图13)。此外,位于Ⅵ度(6度)区之外的部分地区也受到波及,个别老旧房屋出现破坏受损现象。

3.2 工程结构震害特征

本次地震对工程结构造成一定程度的破坏。交通设施方面:交通设施破坏较轻,主要表现为部分交通道路设施边坡垮塌和路基沉降。水利设施方面:部分水利工程设施水电站、堤防、涵闸、供水工程、灌溉工程和河道壅塞体等水利设施受到轻微破坏。电力设施方面:部分电力线路受损,变电站停电、停运,线路失电。通讯设施方面:地震造成部分通讯基站退服。另外,部分加油站墙体轻微开裂,部分工业企业厂房受损。

4 结论与建议

4.1 结论

此次地震极震区烈度达到Ⅷ度(8度),对当地房屋建筑造成大量破坏,特别是对农村早期建设的砖混和砖木房屋造成的破坏更重,主要体现在房屋施工工艺粗糙、建筑年久失修和材料整体性差等方面(肖本夫等,2017),此外,地震也对电力、通信、桥梁、供水和供气等基础设施造成较大损坏。人员伤亡主要集中在高烈度区域,伤亡原因主要为砖混结构或土木结构房屋在遭受地震力作用后,房屋构件产生垮塌破坏,造成人员被压埋或击打致死;人员防震减灾意识薄弱,防震避震经验不足。其它还体现在多种灾害叠加和近城市直下型地震破坏方面。在地震前泸县地区遭受强降雨天气,泸县、隆昌和富顺普降大到暴雨,对房屋地基等有较大影响,地震更加剧了破坏程度。另外,震中距离县城约14 km,为近城市直下型地震,出现泸县部分高层居民乘电梯逃生被困、个别电梯脱轨和市政管网损坏等城市特有破坏现象。本次地震地质灾害破坏较轻,未出现大规模滑坡或者泥石流等地质灾害。

4.2 建议

(1)进一步加强房屋建筑整体抗震设防工作。落实“拆旧建新”相关规定和新建房屋抗震设防措施,推进老旧房屋拆除进度。震区内砖混建筑多为不设防的预制板房屋,建造年代久远,抗震能力差;同时,在新建房屋过程中部分老旧土木结构房屋并未拆除,而是改为厨房、杂物间或牲畜间等生产用房。土木和未设防砖混结构房屋震后受损是造成本次地震人员伤亡的主要原因。本次地震中,有相当比例的伤亡人员是由房屋附属构件、维护结构和附属设施等受损造成的,在近年来川东南地区发生的地震中,类似现象较为普遍。建议加强房屋附属构件、维护结构和附属设施等隐患排查工作,对老旧房屋和新建房屋有安全隐患的房屋附属构件、维护结构和附属设施等进行加固或拆除,严格按照建筑设计规范进行房屋附属构件、维护结构和附属设施等的设计和建造。建议加强建设工程抗震设防,严格执行2021年9月1日起实施的《建设工程抗震管理条例》,落实相关规定和要求。同时大力推进地震安居工程,切实提高农村民居抗震能力(叶肇恒等,2015)。

(2)进一步加强抗震设防管理及监督。相关部门要加强重大建设工程和城乡建设的抗震设防管理,按照最新《中国地震动参数区划图》和相关法律法规的要求,全面落实新建、改建和扩建建筑必须严格执行抗震设防标准,要在规划、设计、施工和监理等环节强化抗震设防监督和管理(毛利等,2019)。

(3)进一步加强该地区防震减灾科普宣传。避险行为不当也是造成本次地震人员伤亡的主要原因,受灾群众自救互救、应急处置、灾害现场及各部门之间地震灾情信息传递是减轻人员伤亡的重要途径(肖本夫等,2020)。因此,当地政府应进一步规范应急避难场所的科学选址和建设,加强应急疏散演练,强化避险人员的避险意识和规范避险动作;加强科学避险的宣传,提升人们的防灾意识和能力,要加强宣传,使人们了解如何避险、怎样避险,并覆盖到各个年龄段,形成全民统一认识。

(4)进一步加强地震风险防治意识。各级政府要进一步提高风险意识,开展该地区风险普查,充分做好各项应急防范。继续加大工作力度,做好地震应急预案管理、地震应急检查、科普宣传教育、抗震设防监管、防灾避险演练、风险普查和房屋加固等工作。

致谢:感谢泸州市、自贡市、内江市、重庆市荣昌区各级人民政府和有关部门对此次地震现场工作给予了大力支持和积极配合。

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