于興保
地震是地球內部緩慢積累的能量突然釋放而引起地球表層振動的一種自然現象,它以波動的形式把能量傳播出來。地震波使地面突然來回顛晃,地面建筑物受到反復作用的慣性力,而遭受不同程度的破壞。地球上每天都在發生地震,一年約有500萬次。
1 新疆地理條件
中國處于歐亞大陸板塊與印度洋板塊、太平洋板塊交接部位附近,是世界上最大的一塊板內地震區。中國西部和西南部邊界是地中海—喜馬拉雅山地震活動帶所經過的地方,是亞歐大陸上最主要的地震帶。在西部地區,地震活動的強度和頻度與其所處構造應力帶關系密切,印度洋板塊向北推擠造成強大的近南北向主壓應力,北邊又盤踞著堅硬的西伯利亞地塊,使這一地區產生了一系列巨大的活動斷裂,現代構造活動強烈而復雜,因此地震活動的強度大而頻率高。特別是2008年5月12日發生的汶川8.0級大地震,造成了重大的人員傷亡、地質災害和經濟損失,截止到2008年10月7日12時,汶川8.0級地震余震區共發生32728次余震,其中4.0~4.9級228次,5.0~5.9級32次,6.0~6.9級8次,最大震級為6.4級,我國的抗震工作面臨更大挑戰。
新疆是古絲綢之路上東西方文化的融合地,各族人民在漫長的歷史過程中共同孕育出歷史悠久的地域文化,創造出具有濃郁邊疆風貌和民族特色的城鎮、村莊、街區和建筑,形成了許多歷史價值高、文化內涵深刻、地域特點明顯的人文景觀和自然景觀遺產。新疆屬于強內陸地震區域,地震活動分布區域很廣,居我國大陸地震活動的第二位。其地震活動的主要特點是地震發生的頻率高、強度大,主要地震帶分布在阿爾泰山、天山、昆侖山、阿爾金山與準噶爾、塔里木兩大盆地的銜接地帶。有5處地震遺跡具有代表性:富蘊地震斷裂帶、瑪納斯地震斷裂帶、尼勒克地震斷裂帶、巴楚地震斷裂帶、烏恰地震斷裂帶。如此復雜的地震斷裂帶使近百年來,新疆發生6級以上地震102次,7級以上地震12次,其中8級大震2次,給新疆各族人民的生命財產帶來了巨大損失,特別是進入2008年以來新疆地震發生異常活躍。為保障地震多發地區人民群眾的生命財產安全,新疆政府在自籌一部分資金及國家的補助一部分資金的情況下,實施了城鄉抗震安居工程。
2 新疆抗震安居工作的開展及推進
黨中央、國務院及新疆自治區黨委、自治區人民政府針對新疆地處地震多發區,地震災害頻繁,廣大農村房屋居住條件標準低,抗震性能差,一旦發生地震災害,就會給各族群眾生命和財產安全造成巨大損失的這一實際情況,提出要居安思危,未雨綢繆,積極主動地防御地震災害,并要求各級黨政始終把人民利益放在首位,全力以赴做好搶險救災和防震減災工作。在2003年喀什地區地震一周年時,即2004年2月24日,新疆自治區黨委、政府召開全疆實施抗震安居工程電視電話動員會議,抗震安居工程正式啟動。并隨后在全區范圍內組織開展了房屋普查鑒定工作,據初步統計,全疆城鄉現有住房面積近3.09億平方米(農村1.87億平方米,城鎮1.22億平方米),城鄉居民住戶442.08萬戶(農村251萬戶,城鎮191.08萬戶);農村住房中達不到抗震要求住戶為200.8萬戶,其中貧困戶占72.2萬戶。
截至到2008年初,新疆實施抗震安居工程已有4個年頭,全區已累計完成投資321億元,共新建、加固抗震安居房152萬戶,有691萬名群眾搬入新居。其中去年全區已新建和加固抗震房44.3萬戶,超額完成了41萬戶的年度計劃任務,尤其是在地震易發、強震多的南疆三地州,2007年解決了兩萬特困戶、15.3萬貧困戶、3.2萬困難戶的住房問題。2008年全區初步確定建設35萬戶抗震安居房。
4年的實踐充分證明,抗震安居工程是科學防震、主動減災,保障各族群眾生命財產安全的迫切要求,得到人民群眾的衷心擁護,受到黨中央、國務院的充分肯定。2006年9月,胡錦濤總書記在新疆考察時指出:“新疆在國家支持下實施的抗震安居工程,是一項造福人民的民心工程,一定要保質保量地實施好。”2007年9月,國務院出臺的《關于進一步促進新疆經濟社會發展的若干意見》(國發[2007]32號文件),對促進新疆社會發展提出一系列重大政治措施,明確提出:要“繼續推進地震多發區抗震安居工程,提高民居抗震減災能力”。
4年來新疆抗震安居工程取得了豐碩的成果,也經受住了地震的考驗,其主要經歷的地震如下:
2005年2月15日,新疆烏什縣發生6.2級地震。經清查,全縣2470戶群眾的10萬平方米抗震安居房無一倒塌或受損。
2006年11月23日,新疆博樂精河縣東南66公里處發生5.1級地震。此次地震晃動持續近10秒鐘,造成該縣距離震中30余公里的托托鄉63間房屋出現不同程度的裂縫,但該鄉近三年來新建和加固的400余戶抗震安居房安然無恙。
2007年7月20日,新疆維吾爾自治區特克斯縣發生了5.7級地震,當地大量無抗震能力的土坯房倒塌。然而,6000多戶在當地政府的扶持下住進抗震安居房的農牧民卻安然無恙。據新疆維吾爾自治區地震據統計,特克斯縣已有35%的農戶建起了抗震安居房,在地震中避免了約1700萬元的經濟損失。
2008年3月21日6時33分,昆侖山的無人區發生7.3級地震,距震中最近的和田地區于田縣普魯村304戶居民中,190戶因搬入抗震安居房的村民安然抗震,其余114戶居民的老舊住房出現不同程度的裂縫,4間房屋倒塌,所幸沒有人員傷亡。2004年,新疆維吾爾自治區在全疆實施城鄉抗震安居工程建設,確定和田地區5年內完成35.6萬戶抗震安居房建設任務。截至2007年9月底,和田地區已有25.7萬戶農民、120多萬人住進了抗震安居房
2008年:4月20日21時14分,新疆裕民縣發生5.1級地震,所有居住在抗震安居房里的百姓沒有一人受傷,最大限度地減少了地震帶來的損害。
2008年10月5日23時52分,新疆維吾爾自治區克孜勒蘇柯爾克孜自治州烏恰縣發生6.8級地震,震源深度33公里。震中距烏恰縣城約110公里,距離喀什市約180公里。從烏恰縣住房與城鄉建設局獲悉,該縣的9400多戶抗震安居房經受住了6.8級地震的考驗,住戶沒有受到重大生命和財產損失。
總的來說,抗震安居工程的實施不僅全面提高了新疆房屋的抗震能力,改變了農村面貌,提高了物質文明和精神文明水平。同時,提高了公眾的地震知識水平和對防震減災工作的認知程度,為全面建設小康社會奠定了基礎,將對加快新疆城鄉持續快速健康發展,構建溫馨安全的家園,從而構建一個和諧美麗的新疆起到重要的作用[4]。
3 新疆抗震民居-磚混結構房屋
在農村原有建筑的基礎上,新疆抗震民居結構主要有四種類型,即土木結構房屋、磚木結構房屋、磚混結構房屋、石木結構房屋。
本文研究的磚混結構房屋是指建筑物中豎向承重結構的墻、柱等采用磚或砌塊砌筑,柱、梁、樓板、屋面板、桁架等采用鋼筋混凝土結構。通俗地講,磚混結構是以小部分鋼筋混凝土及大部分磚墻承重的結構。
磚混結構,由于其經濟適用、構造簡單、施工方便、易于就地取材等優點,目前在我國是應用最廣泛的一種結構形式,但由于其材料的脆性性質,抗剪、抗拉和抗彎的強度很低,因此,未經過合理抗震設計的磚混結構房屋抗御地震災害的能力較差,在國內外大量的實驗研究和歷次震害調查中都證明了這一點。特別是在我國唐山和汶川大地震中,位于高烈度區的砌體結構房屋,由于其結構體系不合理、橫墻間距過大、縱墻開洞率過高、層高過大、外走廊懸臂過寬、采用預制板樓(屋)面而圈梁和構造柱設置欠缺、連接構造不可靠、施工質量差等原因而大量(整體或局部)倒塌,給人民生命財產造成了巨大的損失。同時,通過震害調查亦表明,只要經過合理的抗震設計(包括概念設計、抗震計算和構造設計),并確保良好的施工質量,則不僅在7、8度設防區,甚至在9度設防區,磚混結構房屋的震害亦較輕或基本完好。
4 結語
認真總結震害規律,分析破壞機理,研究有效的抗震措施,進行合理的抗震計算與設計,以提高磚混結構房屋的抗震能力和性能是十分必要的。
(作者單位:西安建筑科技大學)