四川省泸县6.0级地震农村房屋震害

2021-12-20 12:15林均岐刘金龙
自然灾害学报 2021年6期
关键词:华蓥山泸县砖混

林均岐,刘金龙

(中国地震局工程力学研究所,中国地震局地震工程与工程振动重点实验室,黑龙江 哈尔滨 150080)

2021年9月16日凌晨4时33分,四川省泸州市泸县发生6.0级地震,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时00分共记录到地震101次,其中最大余震为2021年09月16日04时55分19秒发生的M2.8级地震。地震造成3人死亡,146人受伤。

该地震震中的具体地理位置,在泸县的主城区以北、嘉明镇以南,大田与太和场之间。地貌上,震中位于四川盆地的川中丘陵与川东平行岭谷的过渡地带,处在华蓥山脉向西南方向延伸的分支及余脉之间的宽谷中,震中西北侧为螺观山,东南侧是古佛山(薄刀岭)。四川盆地的地貌,之所以由川中丘陵向东转变为以华蓥山领头的川东平行岭谷,正是由于华蓥山断裂带自东向西的滑移错动推覆,导致华蓥山及其以东一系列东北走向的褶皱山脉与谷地的形成[1]。华蓥山断裂带是二百多万年以来一直在活动的断裂,但是它的活动性远不能和青藏高原周缘以及横断山诸如龙门山、鲜水河那些断裂相比。因此,在华蓥山断裂带南端的泸县境内发生6级强震,是比较少见的。

根据2021年9月20日,中国地震局发布的泸县6.0级地震的烈度图[2],此次地震的最高烈度为Ⅷ度(8度),等震线长轴呈北西西走向,长轴62 km,短轴54 km,VI度(6度)区及以上面积为2 613 km2,主要涉及到四川省泸州市泸县、龙马潭区;自贡市富顺县、大安区;内江市隆昌市等5个县(市、区),51个乡镇(街道);重庆市荣昌区1个区,10个乡镇(街道)。

在地震现场烈度评定与地震灾害损失的核查中,对泸州市泸县的福集镇、嘉明镇、喻寺镇、天兴镇以及自贡市富顺县古佛镇等农村房屋的震害进行了调查,根据调查资料,本文针对泸县地震灾区农村主要房屋类型及其震害特点进行初步的分析。

1 农村房屋地震破坏

据现场调查来看,泸县地震灾区农村房屋主要有钢筋混凝土框架结构、砖混结构和土木结构三种结构类型。调查区域的烈度主要以Ⅵ度和Ⅶ度为主,少数房屋位于Ⅷ度区内,这些类型结构房屋在地震中的表现也是各不相同:钢筋混凝土结构房屋在地震中破坏轻微,主要是填充墙的破坏,而框架柱和梁基本没有发生破坏[3-4];砖混结构则发生了较为严重的破坏,主要破坏现象有墙体开裂、预制板缝隙开裂、女儿墙开裂或者塌落、出屋面阁楼(主要是楼梯间)受损、纵横墙连接处开裂、整体垮塌等[5-6];土木结构破坏也比较严重,主要破坏现象有:墙体开裂、屋面溜瓦或屋面瓦掉落、屋面局部塌落和房屋倒塌等[7]。另外一些附属结构(门柱、围墙等)也发生了破坏。

1.1 土木结构地震破坏

根据现场调查,泸县地震灾区的土木结构主要是20世纪80年代之前建造,更早的甚至有解放前建造的,个别的土木房屋甚至有超过百年的。土木房屋多为单层结构,土坯墙承重,墙厚约为40~60 cm,硬山搁檩式,檩条直接搁置在土坯墙上,檩条上设椽子,然后直接挂瓦。经过几十年甚至更长时间的风吹日晒,大多数土木房屋受损严重,已不适宜居住。但是现场调查的情况来看,仍有部分土木房屋居住使用,也有部分作为厨房、仓储等辅助用房。在这次地震中,土木房屋破坏遭到了严重的破坏,主要破坏现象有:房屋倒塌(图1)、屋面局部塌落(图2)、屋面瓦掉落(图3)、屋面溜瓦(图4)、墙体开裂(图5~图9)和墙体砖贴面掉落(图10)等。

1.2 砖混结构地震破坏

泸县地震灾区农村砖混结构房屋层数多为两层,建造时间从20世纪80年代至今。当地的建造习惯,墙体采用实心砖砌筑,墙厚为180 mm;砌筑砂浆多采用石灰砂浆,粘结强度非常低;楼面板和屋面板多为预制板,大部分设有出屋面的阁楼(楼梯间),突出部分墙体一般为120 mm厚;楼顶多数设有120 mm厚实心砖女儿墙,也没有设置拉结和加强措施。砖混结构房屋基本上未考虑抗震设防,没有设置构造柱和圈梁,导致砖混结构房屋抗震能力非常低,在这次地震中受到了严重的破坏。破坏现象主要有:门窗洞口角部开裂(图11和图12)、墙体开裂(图13~图16)、预制板缝隙开裂(图17和图18)、纵横墙连接处开裂(图19和图20)、女儿墙开裂或塌落(图21~图26)、出屋面阁楼(主要是楼梯间)受损严重(图27和图28)、整体垮塌(图29)等。

1.3 钢筋混凝土结构地震破坏

本次地震中,钢筋混凝土框架结构的破坏主要以填充墙的开裂为主,主体框架的梁和柱子基本没有发生破坏,典型破坏现象如图30~图31所示。

1.4 附属结构地震破坏

这次地震中,附属结构物也发生较为严重的破坏,比如门柱门斗破坏(图32)、围墙破坏(图33)等。

2 总结与讨论

根据现场农村房屋的结构类型和地震破坏情况,可以得到以下初步结论:

(1)钢筋混凝土框架结构房屋地震破坏比较轻,这也表明,科学合理设计和施工的钢筋混凝土结构具有良好的抗震能力。

(2)砖混结构地震破坏比较严重。其原因主要是因为未考虑抗震设防,没有设置相应的抗震措施(构造柱、圈梁),而且砌筑砂浆采用的是石灰砂浆,粘结强度低,导致房屋整体抗震能力差。

(3)砖混结构主要为二层结构,多数设有出屋面的阁楼(楼梯间),现场调查来看,二层破坏比一层严重,而出屋面阁楼的破坏要比一层和二层严重。初步分析,可能是上部结构的地震动放大引起的鞭梢效应所致,并且阁楼的墙体厚度比一二层要小等原因造成的,这需要开展进一步的研究。

(4)土木结构房屋破坏比较严重。其原因一方面是未考虑抗震设防,另一方面也是因为房屋建造的时间比较长,而且使用中的维护也不够,导致土木房屋本身就存在一定的破损等。

(5)附属结构,包括女儿墙、门柱、围墙等的破坏也比较重,围墙倒塌甚至造成了人员死亡。这主要是因为这些附属结构没有有效的加强和拉结措施。

基于上述分析,给出了农村房屋抗震能力提升的一些建议:

1)进一步推进农村现有房屋抗震能力鉴定和抗震加固工作,特别是对地震频发地区和潜在地震危险区,提升现有房屋的抗震能力;

2)加强对农村新建房屋抗震设防,以及抗震设计和施工方面的管理和指导,提升新建房屋的抗震能力;

3)进一步加强农村地区抗震设防的宣传和教育,提升普及的抗震设防的知识和提升抗震防灾的意识;

4)进一步开展农村房屋抗震的相关科学研究,包括附属结构的抗震研究,提出更加安全、经济、实用的抗震措施和方法。

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