要把城市建在安全岛上
日期: 2016年5月30日 浏览次数: 536 来源:

 

要把城市建在安全岛上

──关于城市选址的记述及启迪

(摘自地震报第677期)

程才实

1991年11月由地震出版社等出版的《城市地震对策》一书指出:“要使新建工程能够确有成效地减轻以至避免地震灾害,必须把握住选址—设计—施工三个环节。”

“新建工程抗震设防的第一个环节是选址,即:选择地震危险性较小的地区或地段新建工程。这在减轻地震灾害的措施中,或许是效果又好又最经济的。

笔者所见描述震害与场地环境、地基条件相关的文章,几乎都提到墨西哥惨遭破坏的震例。

1985年9月19日,太平洋墨西哥海岸发生8.1级地震,继而,又接连遭到7.6级、6.5级、5.5级等38次强余震的袭击。

地震摧毁了东南400公里处的墨西哥城,造成死亡3.5万人。据离震中100公里左右的个格雷罗州、米却肯州沿海城镇的震害,反而并不怎么严重。

仅就墨西哥城而言,震害集中在城市最中心的区域,其他地区的震害相对较轻。在此次地震之前,墨西哥城就曾多次遭受地震破坏。

墨西哥城位于海拔2000度米的中央高原,繁华的“心脏地区”,400年前曾是一个湖泊,墨西哥城建在了填埋之后的湖泊上面。

观其险境,正如地震专家及建筑专家所言:这座城市就是建在“一大盆肉皮冻”上,它就是这样一座建设、发展起来的现代化城市。

专家认为,墨西哥城遭受地震破坏的主要元凶是其“肉冻”般的湖积层地基。

将城市或建筑物建在古河道及松软的土地上,在地震时毁于一旦的例子,尚有许多。

先看一座城市的遭遇。1960年2月29日,摩洛哥艾加迪尔在一次5.8级地震中毁于一旦。旧区所有建筑倒塌,新区80%以上商业旅游建筑毁坏,居民住宅区房屋几乎全部破坏。

地震时还引发火灾和海啸。小城艾加迪尔总共才3.3万人,此次地震即死1.2万人,伤1.3万人,伤亡度高达75.76%。

专家认为,一次中强地震造成如此惨重灾难,固然有震源浅(3公里)、地震发生在午夜、震中距离城区近等因素,但最主要的,还是城市的场地条件太差。它,建在了易产生地基失效造成重灾的断层交叉处和软弱的河滩上。

再看一批建筑物的遭遇。四川省洪雅县政府办公大楼刚竣工不久,即在1983年3.8级地震中多处出现裂缝。原来,大楼建在了沉积层有6米的古河床上,地震时因地基不均匀发生沉陷、破坏。

1989年美国旧金山7.1级地震,建在海湾淤泥填土松软地基上的楼房,并未因抗震结构良好而挺立,却因地基沙土液化而严重倾斜。双层公路桥塌落1.2公里,建筑在坚硬的沉积岩上的桥墩却安然无恙。

据相关部门调查,在2008年的汶川地震中,映秀镇建在岷江河滩松散的堆积物上,因场地效应和地基失效使破坏加剧,发生地表开裂、地基液化、建筑物震陷的破坏。

唐山是一座因选址差又缺乏抗震设防,而在地震中惨遭厄运城市的案例。

1986年7月地震出版社出版的《瞬间与十年──唐山地震始末》一书指出,美丽富饶的冀东大地并不平静:

“这里不仅处于两组不同方向的构造──近东西走向的燕山断褶皱带和北北东走向的华北平原地震带──的交汇部位,地下构造十分复杂,而且现代构造运动也十分强烈。翻开大地的史册,唐山地区的山山水水都留下了地壳变化的痕迹。”

同时出版的《唐山地震之谜》一书告诉人们:在1976年形成的地面裂缝带上(市十中、市畜产公司牛马库和孔尚庄东),发现两次古地震遗迹。分别发生于距今7660余年和1.48万余年。

震前唐山是一座具有百年历史、百万人口、千万平方米建筑的城市。唐山市伴随开滦煤矿的采掘发展起来的,大部分建筑集中在矿区附近,坐落在活动断裂带上,是一座极具有潜在危险的城市。

这一点,在地震后才较好地认识到,并随着时间的推移日益明晰起来的。

1976年唐山地震,其宏观震中在路南区,极震区烈度为11度,震后一片瓦砾。除了缺乏抗震设防,一个重要的原因就是城市布局、建筑用地不合理,缺乏可靠的地震地质及工程地质资料。

路南区的建设,基本处在一条活动断裂带的两侧和沙土液化地段。

这条断裂带呈西南──东北走向,一直延生到东矿区(今古冶区)。新唐山的规划建设,开始设想放弃路南区。

  因选址不当有缺乏抗震设防,在地震中惨遭厄运的例子,又岂止一个唐山呢。

  1906年4月18日,美国西海岸的旧金山发生8级以上地震。虽然开始震动较轻,约40多秒后才达到高峰,大多数人在惊慌中跑出户外,但地震造成的财产损失巨大。

  发生在100多年前的这场大地震,留下的教训之一即是选址问题,包括地下断裂带和砂土液化。旧金山位于美国著名活动断裂带——圣安德烈斯断裂层附近。

  还有,该市码头四周许多建筑物,建在了早已干涸、长久当作垃圾堆的沼泽地带上。该市大部分地区位于海滨地带,地下多事饱含水的松散沉积物,在地震时普遍发生沙土液化。

  2003年12月26日,伊朗东南部巴姆市6.3级地震,造成数万人伤亡。2003年12月30日,《人民日报》《伊朗地震为何伤亡惨重》一文指出:“极震区主要为第三纪以来的松散沉积物,......”

  另据记载,1556年,关中东部发生的华县8级地震,震波震撼了大半个中国,“压死官吏军民奏报有名者83万有奇,......其不知名未经奏报者复不可数记。”黄土滑坡在这次震害中“贡献”不小。

  1966年3月邢台地震重灾区,即发生在建设场地洼地一带。较大的有宁晋泊和大陆泽,分布在宁晋、隆尧、任县境内。中国科学院考察结果认为:建筑物破坏除了受建筑物本身结构影响,还受到古河道,近地表饱水粉细砂层,......等的影响。

  1998年2月,发生在张家口市张北、尚义的6.2级地震,凡位于条状突出的山嘴,孤立的山包,条状的山脊,基岩出露的地段、高坡上的村庄,震害均明显地加重,房屋倒塌也比较多。

伟大的进化论者达尔文的一番感慨,让人们记住康塞普西翁这座屡毁屡建、多灾多难的城市。

智利的康塞普西翁城址,处于环太平洋地震带最活跃的地方,因此多次受到毁灭性打击。1751年,康城附近发生地震,大量海水冲入市区,这座城市被摧毁了。

1754年,稍稍挪了一个位置,重建了一个新的康城。然而,1835年又一次地震,康城遭到完美毁灭。这次震灾之后,又在原址上进行重建。

1939年,改城又遭到7.8级地震的袭击。地震烈度达9度,死亡4万人(一说2.8万人),整座城市又被摧毁。

就这样,康城在不到300年的时间里,发生过多次8级以上地震,也几次在大地的撕裂中被毁。1835年3月4日,正在做环球科学考察的达尔文,来到了南美洲滨海城市康塞普西翁。

然而,就在13天之前,经过地震浩劫的康城已名存实亡。面对地震所展示的巨大威力与残暴,达尔文在日记中写下这样的句子:

“人类无数时间和劳动所建树的成绩,只在一分钟之内就给毁灭了。可是,我对受难者的同情,比另外一种感觉似乎淡薄些,就是那种被这往往要几个世纪才能完成,而现在一分钟就做到了的变动的情景所引起的惊愕的感觉……”

基于1755年11月葡萄牙首都里斯本地震(震级8级左右),以及此次震后欧洲余震不断,大名鼎鼎的德国哲学家康德,据此写下了数篇有关地震的短文。

他还提出了一个聪明的建议:屋舍不应沿着山脉或者河流走向建筑……

此次地震发生在距里斯本几十公里的大西洋海底,欧洲及非洲的广大地区受损,共致10万余人死亡。

 

  1985年9月19日墨西哥西海岸地震中,在墨西哥城遭受严重毁坏的时刻,城内有一座建筑却巍然挺立。

  那次地震多年之后,我从2008年6月23日《人民日报》上,读到了以下文字:

  “最令墨西哥人骄傲的是,大灾过后的1986年,世界杯足球赛如期在墨西哥城阿兹特克体育场举行”

  “而马拉多纳的“上帝之手”和“世纪进球”也是正在此次世界杯足球赛中产生的。

 

  大自然不止一次警告过人们:作为人类文明的城市及其建筑,要尽可能地远离和避开一些诸如活动断裂带和高裂度区,大面积的饱和及可能沙土液化地区,可能产生震陷的松软土基地区和古河道,强震是可能产生边坡滑移、地裂的地区,等等。

  1999年12月21日曾有新闻媒体提出“饱受地震困扰,日本计划在21世纪迁都”

  他们已经确定4个地区作为新首都的选址,分别是:福岛县的阿武隈和木厉木县的那须;山支阜县的东浓和爱知县的西三河北部;茨城县中北部;京都府的三重畿央。”

  然而,这么多年过去,尚未得到其迁都的下文。2011年3月的一天,全球人忽然议论起一件惊天大事。

  日本发生9级强烈地震,并且引发了骇人的海啸。紧接着,便是久久难以平息的核泄漏。

 

  有一个叫伍德(Wood)的美国人,曾较早地详细研究过场地土对于震害的影响。当完成对1906年旧金山大地震在市区的震害调查后,他发现了什么呢?

  位于坚硬岩石、砂岩、岩石上薄土层,沙和冲击层、人工填土以及沼泽沉积层上的建筑,其震害的差异是很大的。

  1923年日本关东大地震后,专家调查了三种地基上房屋的震害:

  其一,河流三角洲、淹没盆地、填充的咸水湖。泥质冲击层以及回填土;

  其二,沿岸沙丘、海滩、沙洲、河漫滩以及洪积火山岩层;

  其三,坚硬的第三纪地层,导致的砾岩以及岩石。

  专家指出,这些地基上的震害程度,有着很大的差别:其中上述第一类场地上的木结构房屋震害,要比第三类严重好几倍。

  在这篇文章的结尾,笔者将一个自己熟悉、有关唐山的例子简记于下:

  1976年唐山大地震中,路南、路北两区的房屋建筑,均已成为残垣断壁、一片废墟。离两区不远的大城山,在受到同样地震影响的情况下,房屋倒塌率只有12%。

  人们在唐山大地震后调查发现,路南、路北两区于活动断层上。而大城山一带的地层,却是由积岩组成的,那里的地基坚固而且完整。

  对于一座城市或一座建筑而言,大地并非都是那么地可靠。或许,我们甚至还可以说:如何选择建筑的地基和场地,是事关人类生命的庄严的事业。一定切记:把我们的城市建在“安全岛”上。

 

 

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