建筑工程抗震對(duì)策分析
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1我國(guó)是世界上地震災(zāi)害最嚴(yán)重的國(guó)家
據(jù)統(tǒng)計(jì),全球每年要發(fā)生500萬(wàn)次地震,絕大多數(shù)是人們感覺(jué)不到的小地震,大地震相對(duì)較少,其中6級(jí)以上強(qiáng)震每年發(fā)生100~200次;7級(jí)以上大震平均每年18次;達(dá)到8級(jí)或8級(jí)以上的特大地震每年平均1~2次.從地震發(fā)生位置的地理環(huán)境上看,全球地震可分為海洋地震和大陸地震兩大類,其中發(fā)生在海洋的海洋地震占85%;發(fā)生在陸地的大陸地震占15%.但由于大陸是全球人類主要的聚居地,因此地球上的地震災(zāi)害絕大部分來(lái)自大陸地震.根據(jù)上個(gè)世紀(jì)以來(lái)的地震災(zāi)害統(tǒng)計(jì),大陸地震所造成的地震災(zāi)害占全球地震災(zāi)害的85%.
而我國(guó)是大陸地震最多的國(guó)家,占全球大陸地震的33%,平均每年發(fā)生30次5級(jí)以上地震,6次6級(jí)以上強(qiáng)震,1次7級(jí)以上大震[1].根據(jù)日本地震學(xué)家阿部勝征的研究:上個(gè)世紀(jì)全球發(fā)生的面波震級(jí)≥8.5級(jí)以上的特大地震一共有3次,即1920年中國(guó)寧夏海原8.6級(jí)、1950年中國(guó)西藏察隅8.6級(jí)和1960年智利南方省8.9級(jí)地震[2].可見(jiàn)我國(guó)的地震不但在世界上最多,而且強(qiáng)度最大.加之我國(guó)地震分布廣泛(除浙江和貴州兩省之外,其余各省均有6級(jí)以上強(qiáng)震發(fā)生),震源很淺(一般只有10~20km),因而構(gòu)成了我國(guó)地震活動(dòng)頻度高、強(qiáng)度大、分布廣、震源淺的特征.這些特點(diǎn)導(dǎo)致了全球最大的地震破壞力.另一方面,我國(guó)作為發(fā)展中國(guó)家,人口稠密,建筑物抗震能力低.因此,我國(guó)的地震災(zāi)害可謂全球之最.上個(gè)世紀(jì),全球因地震而死亡的人數(shù)為110萬(wàn)人,其中我國(guó)就占55萬(wàn)人之多,為全球的一半.因此,粗略地說(shuō),我國(guó)的國(guó)土面積占全球的1/14,人口占1/4,地震占1/3,地震災(zāi)害占1/2.因此,地震和地震災(zāi)害問(wèn)題是我國(guó)減輕自然災(zāi)害、保障國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)持續(xù)發(fā)展,特別是保障人民群眾生命安全的一個(gè)重要問(wèn)題.
2新建工程必須抗震設(shè)防
國(guó)內(nèi)外大量的地震實(shí)踐證明,經(jīng)過(guò)抗震設(shè)防的新建工程,能較好抵御地震災(zāi)害的襲擊.1923年日本關(guān)東8級(jí)大地震,東京的建筑物大部分被震毀,可是700幢經(jīng)過(guò)抗震設(shè)防的樓房,75%完好無(wú)損,23%有不同程度的破壞,只有2%倒塌;1935年智利發(fā)生8級(jí)大震,康塞普森城變?yōu)橐黄瑥U墟.智利政府接受了教訓(xùn),以法律的形式規(guī)定:所有的建筑物都必須進(jìn)行抗震設(shè)防.1960年智利突然發(fā)生8.9級(jí)特大地震(這是全球有地震記錄以來(lái)最大的一次地震),凡是設(shè)防的建筑物均未倒塌;1995年1月日本阪神發(fā)生7.2級(jí)強(qiáng)烈地震,直接經(jīng)濟(jì)損失約1000億美元,按1981年新的抗震規(guī)范設(shè)計(jì)的房屋和設(shè)施,大多數(shù)經(jīng)受住了考驗(yàn),按新的規(guī)范設(shè)計(jì)的高速公路橋梁和地下設(shè)施大多數(shù)完好或僅有輕微破壞.1966年3月8日和22日,我國(guó)河北邢臺(tái)地區(qū)連續(xù)發(fā)生了兩次強(qiáng)烈地震,這是建國(guó)后發(fā)生在我國(guó)人口稠密地區(qū)的第一次大地震.這次地震造成7938人死亡,8613人傷殘,倒塌房屋119多萬(wàn)間.在這次地震后,當(dāng)?shù)乜偨Y(jié)了“地基牢一點(diǎn),房屋矮一點(diǎn),屋頂輕一點(diǎn),連接牢一點(diǎn)”的農(nóng)房抗震經(jīng)驗(yàn),制定了一套農(nóng)房抗震措施,群眾按照這套抗震措施建房,當(dāng)1981年再次發(fā)生6級(jí)地震時(shí),沒(méi)有一人死亡.
1976年唐山地震極震區(qū)成了一片廢墟,可是按8度設(shè)防的唐山面粉廠,按7度設(shè)防的唐山新華旅館及外貿(mào)局辦公樓都遭受了10級(jí)地震襲擊仍然立而未倒;1988年瀾滄、耿馬遭遇8度地震襲擊,建筑物倒損率為95%,80年代新建的框架樓房由于未按要求設(shè)防,也未能幸免,而按8度設(shè)防精心施工的耿馬縣電影院和按7度設(shè)防的耿馬縣委招待所、縣檔案館等建筑則基本完好;1996年2月3日,麗江縣境內(nèi)發(fā)生7.0級(jí)地震,其中因房屋及工程設(shè)施倒損造成的經(jīng)濟(jì)損失就占總經(jīng)濟(jì)損失的95%.對(duì)麗江縣城200多幢新建工程的震害調(diào)查結(jié)果表明,190多幢工程按照抗震設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì),施工質(zhì)量良好,破壞程度輕微,有2幢建筑違反抗震設(shè)計(jì)規(guī)范,造成了嚴(yán)重破壞[3].1998年1月10日張北6.2級(jí)地震,由于建筑工程沒(méi)有進(jìn)行抗震設(shè)防,震中地區(qū)建筑物受到嚴(yán)重破壞,共有13.6萬(wàn)間房屋倒塌,26.4萬(wàn)間房屋損壞,49人死亡,11439人受傷,近4.4萬(wàn)災(zāi)民無(wú)家可歸,造成直接經(jīng)濟(jì)損失8.36億元人民幣.這次地震僅僅是發(fā)生在人口稀疏的張北—尚義交界地區(qū),仍然造成了如此巨大的損失,假如地震發(fā)生在人口稠密、高樓林立的城鎮(zhèn),后果將不堪設(shè)想[4].一串串觸目驚心的數(shù)字,一樁樁血的事實(shí)都突出說(shuō)明了一個(gè)問(wèn)題:建筑工程必須進(jìn)行抗震設(shè)防.
3我國(guó)建筑工程抗震設(shè)防存在的問(wèn)題
近年來(lái)的工程實(shí)踐表明,我國(guó)當(dāng)前建筑工程抗震設(shè)防大致存在以下幾個(gè)方面的問(wèn)題.
3.1管理問(wèn)題
(1)重救災(zāi),輕防災(zāi).由于大震的重演周期長(zhǎng),造成社會(huì)公眾對(duì)地震存有僥幸心理,唐山地震的慘痛教訓(xùn)在許多人包括一些領(lǐng)導(dǎo)人中已淡薄;遭震時(shí)重視,突擊救災(zāi),過(guò)后防災(zāi)觀念淡薄,宣傳工作的力度不夠,建筑物抗震設(shè)防工作遠(yuǎn)沒(méi)有得到政府和社會(huì)的高度重視,對(duì)抗震設(shè)防及其質(zhì)量狀況不以為然,以致難以形成全社會(huì)對(duì)建筑物抗震設(shè)防工作的監(jiān)督制約機(jī)制.
(2)綜合管理遠(yuǎn)不能適應(yīng)形勢(shì)的需要.根據(jù)國(guó)家地震局和建設(shè)部的第四代地震烈度區(qū)劃圖,許多原來(lái)不設(shè)防的地區(qū)增加了抗震設(shè)防的要求,還有不少地區(qū)提高了設(shè)防等級(jí),這無(wú)疑給建筑物的抗震設(shè)防管理提出了更高的要求.但由于不少工程技術(shù)人員對(duì)抗震技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不夠熟悉,許多地區(qū)也沒(méi)有及時(shí)編制適合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況的抗震構(gòu)造節(jié)點(diǎn)圖集和標(biāo)準(zhǔn),不便于施工質(zhì)量控制,加上抗震設(shè)防綜合管理制度不健全、措施不到位,抗震主管部門與招標(biāo)投標(biāo)、質(zhì)量管理等部門之間的協(xié)調(diào)、配合不夠密切,致使抗震設(shè)防在設(shè)計(jì)審查、施工方案核查、施工質(zhì)量的檢查驗(yàn)收等方面的管理時(shí)有脫節(jié)、留有漏洞[5].
3.2設(shè)計(jì)問(wèn)題
設(shè)計(jì)方面存在的共性問(wèn)題主要有以下幾個(gè)方面:
(1)設(shè)計(jì)不合理.建筑物的破壞隨建筑平面、布置、結(jié)構(gòu)形式的不同和抗震措施的多少而有差別.房屋平面不規(guī)則、立面形狀復(fù)雜,質(zhì)量分布不均勻、剛度變化較大,地震時(shí)引起扭轉(zhuǎn)或變形不協(xié)調(diào),加重房屋局部震害;砌體房屋的高度、高度與寬度之比超過(guò)規(guī)范要求,地震時(shí)產(chǎn)生平面彎曲破壞;結(jié)構(gòu)不合理、構(gòu)件之間、節(jié)點(diǎn)構(gòu)造不牢固,抗拉壓、剪切強(qiáng)度不足、房屋整體性差,使構(gòu)件喪失承載力而倒塌[6].
(2)設(shè)計(jì)圖紙質(zhì)量較差.受經(jīng)濟(jì)利益的支配和不正之風(fēng)的影響,設(shè)計(jì)粗糙、深度不夠,設(shè)計(jì)交底和圖紙會(huì)審走過(guò)場(chǎng)的現(xiàn)象普遍存在,無(wú)計(jì)算書(shū)、對(duì)計(jì)算結(jié)果不分析不審查的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生.部分人員重計(jì)算、輕構(gòu)造,忽視對(duì)抗震設(shè)防節(jié)點(diǎn)做法的設(shè)計(jì),對(duì)抗震設(shè)防既沒(méi)有提供足夠的詳圖,也未按設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定提出對(duì)施工質(zhì)量的具體要求,而僅籠統(tǒng)地概括為按抗震規(guī)范的要求施工,可操作性差.在接受工程變更時(shí),不對(duì)抗震設(shè)防作通盤考慮,常常前后矛盾,不便施工.
3.3施工、監(jiān)理方面的問(wèn)題
(1)施工隊(duì)伍整體素質(zhì)下降.施工隊(duì)伍管理水平、技術(shù)素質(zhì)的下降給建筑物的抗震設(shè)防留下隱患.目前建筑工人當(dāng)中,有一大部分是民工,沒(méi)有經(jīng)過(guò)專業(yè)技能培訓(xùn),操作技術(shù)不熟練;施工企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者中,還有不少人存在重效益輕質(zhì)量的觀念,自身質(zhì)量意識(shí)差;監(jiān)理部門需要旁站監(jiān)理的工序不能做到現(xiàn)場(chǎng)旁站檢查、監(jiān)督;施工人員違反操作規(guī)程和施工偷工減料現(xiàn)象仍然存在,劣質(zhì)建材以次充好進(jìn)入工地使用,這是目前造成工程質(zhì)量不高的主要原因.
(2)施工質(zhì)量不符合要求.突出表現(xiàn)在磚砌體的組砌方法不正確、構(gòu)造柱與墻體之間缺乏可靠的連接、框架結(jié)構(gòu)中的填充墻與梁柱之間連接不牢、框架節(jié)點(diǎn)施工質(zhì)量差等方面.
3.4使用方面的問(wèn)題
近幾年來(lái),由于不正確的使用引起的事故屢見(jiàn)不鮮,裝修時(shí)任意在墻上開(kāi)洞,使用中隨意改變建筑的結(jié)構(gòu)布置,任意加大使用荷載,嚴(yán)重破壞了承重墻體的受力性能,影響了正常使用,有的損壞雖然目前還沒(méi)有表現(xiàn)出來(lái),但已造成了巨大的潛在隱患,大大降低了建筑物的抗震能力[7].
4對(duì)建筑工程進(jìn)行抗震設(shè)防的探討
4.1依法進(jìn)行抗震設(shè)防的法律依據(jù)
近年來(lái)國(guó)家為了規(guī)范抗震管理工作,對(duì)建設(shè)工程依法進(jìn)行抗震設(shè)防相繼出臺(tái)了一系列法律法規(guī),主要如下:(1)GB50011-2001《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》;(2)《中華人民共和國(guó)防震減災(zāi)法》;(3)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》;(4)《建設(shè)工程抗震設(shè)防要求管理規(guī)定》;(5)《地震安全性評(píng)價(jià)管理?xiàng)l例》、《地震監(jiān)測(cè)設(shè)施和地震觀測(cè)環(huán)境保護(hù)條例》、《破壞性地震應(yīng)急條例》;(6)地方行政法規(guī):主要包括各地出臺(tái)的防震減災(zāi)條例、抗震設(shè)防要求管理辦法等等[8].目前,我國(guó)已經(jīng)形成了一套完整的防震減災(zāi)法律體系,使我國(guó)的防震減災(zāi)事業(yè)納入了法制化軌道.
4.2建筑工程抗震設(shè)防的對(duì)策
人類在防御和減輕地震災(zāi)害的過(guò)程中,所采取的措施主要有2種:工程性措施和非工程性措施.非工程性措施主要是指震后救援;工程性措施主要是對(duì)建設(shè)工程進(jìn)行抗震設(shè)計(jì),使工程在承受所考慮的地震作用下具有一定的安全性.我國(guó)由于抗震設(shè)防工作起步較晚,依法進(jìn)行抗震設(shè)防,建議重點(diǎn)開(kāi)展以下幾方面的工作.
(1)加強(qiáng)抗震設(shè)防工作的宣傳.
減輕地震災(zāi)害工作是涉及每一個(gè)人、每一個(gè)家庭、每一個(gè)單位、每一個(gè)企業(yè)、每一個(gè)團(tuán)體的事情,沒(méi)有全民抗震防災(zāi)意識(shí)的提高,就不會(huì)有成功地減輕直至避免地震災(zāi)害的良好結(jié)果.因此,必須加大抗震防災(zāi)宣傳教育的力度,提高公民的防震減災(zāi)意識(shí).①宣傳對(duì)象層次化:既要面向農(nóng)村,又要面向城市;既要面向普通群眾,又要面向領(lǐng)導(dǎo)干部;既要面向基層,又要面向機(jī)關(guān).因人而異,進(jìn)行有針對(duì)性的宣傳.②宣傳形式多樣化:根據(jù)各階層人士的不同需要,采取影視聲、像、圖片展覽、街頭版報(bào)、宣傳材料、報(bào)刊雜志、科普書(shū)籍、教科書(shū)籍、地震知識(shí)講座、地震知識(shí)競(jìng)賽等形式,努力取得最佳宣傳效果[9].③宣傳內(nèi)容常識(shí)化:我國(guó)地震災(zāi)害的特點(diǎn)及危害性、嚴(yán)重性、國(guó)家的法律法規(guī)、我國(guó)的地震工作指導(dǎo)方針、我國(guó)的抗震設(shè)防政策、國(guó)內(nèi)外典型震例和地震安全的責(zé)任問(wèn)題.
(2)重視地震安全性評(píng)價(jià).
建筑工程首先要確定設(shè)防標(biāo)準(zhǔn).設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)定低了,工程設(shè)施安全度降低,地震時(shí)起不到抗震的效果.相反,設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)定高了,會(huì)增加不必要的浪費(fèi),甚至工程項(xiàng)目因資金不足而緩建或停建.確定科學(xué)的、合理的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn),只有通過(guò)進(jìn)行地震安全性評(píng)價(jià)工作來(lái)實(shí)現(xiàn).地震安全性評(píng)價(jià)是抗震設(shè)計(jì)的一部分,它要求所設(shè)計(jì)的工程在常遇(使用期內(nèi)可能遇到幾次)的小震下,工程基本無(wú)損,無(wú)需修理即可繼續(xù)使用;在難得一遇的中震下,經(jīng)修理后仍可繼續(xù)使用;而在不大可能遭遇的特大地震下,可以容許工程破壞,但仍不倒塌,以保證人身安全.即所謂“小震不壞、中震(設(shè)防烈度)可修、大震不倒”[10].地震安全性評(píng)價(jià)主要包括地震危險(xiǎn)性分析和土層地震反映,直接提供不同年限、不同概率水準(zhǔn)的基巖與地振動(dòng)工程參數(shù).因此,我們應(yīng)充分重視并切實(shí)做好地震安全性評(píng)價(jià)工作.
(3)抗震設(shè)防措施要貫穿于工程建設(shè)的全過(guò)程.
要使建筑工程真正達(dá)到能夠減輕以至避免地震災(zāi)害,必須把抗震防災(zāi)工作自場(chǎng)址選擇、設(shè)計(jì)、施工、質(zhì)量監(jiān)督和竣工驗(yàn)收貫穿始終,其中最重要的是選址、設(shè)計(jì)、施工三個(gè)環(huán)節(jié).
首先,在選址時(shí)選擇地震危險(xiǎn)性較小的地段作為建設(shè)場(chǎng)地,因?yàn)閳?chǎng)地條件對(duì)震害有明顯的影響,新建工程一般不應(yīng)在發(fā)震斷裂鄰近地段進(jìn)行建設(shè),不應(yīng)在覆蓋土層厚的沖擊、淤積軟土層及嚴(yán)重不均勻土層上進(jìn)行建設(shè),不應(yīng)在條狀突出的山嘴、高聳的山包、非巖質(zhì)陡坡上進(jìn)行建設(shè)[11].其次,在抗震設(shè)計(jì)上,一定要嚴(yán)格按“二階段”的設(shè)計(jì)步驟和“三個(gè)水準(zhǔn)”的設(shè)防目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì),不得馬虎.此外,在施工的各個(gè)環(huán)節(jié)上要全面貫徹抗震規(guī)范要求,充分體現(xiàn)抗震設(shè)計(jì)意圖,使建筑物防御地震的能力得到保障,從而減輕地震災(zāi)害給人民生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)的損失.
(4)對(duì)原有未設(shè)防的建筑進(jìn)行抗震加固.
除了對(duì)新建工程進(jìn)行抗震設(shè)防之外,對(duì)原有未設(shè)防的房屋,也要普遍進(jìn)行抗震鑒定和抗震加固.1979年4月,我國(guó)政府頒布了《關(guān)于加強(qiáng)抗震加固工作的幾項(xiàng)規(guī)定》,在全國(guó)范圍內(nèi)開(kāi)始了建筑工程抗震加固工作.據(jù)1977年初步調(diào)查,全國(guó)有7.4億m2的建筑需要加固.全國(guó)共投資44億多元用于這項(xiàng)工作,現(xiàn)已完成加固的建筑有2.4億m2、200個(gè)大中型水庫(kù)、500多座橋梁以及一些鐵路干線、主要電網(wǎng)等.這些加固的工程,絕大多數(shù)在后來(lái)的地震中經(jīng)受了考驗(yàn).我國(guó)建筑工程的加固任務(wù)還相當(dāng)艱巨,還有近3億m2的建筑需要加固[12],對(duì)這些工程必須嚴(yán)格按抗震鑒定、加固的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行,確保工程質(zhì)量.抗震加固不僅在地震時(shí)能大大減輕房屋的破壞、保障人員的安全,就是沒(méi)有發(fā)生地震,也在增加建筑物的安全、延長(zhǎng)建筑物的使用年限、抗御其他災(zāi)害等方面具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益.
(5)積極抓好村鎮(zhèn)建設(shè)的抗震設(shè)防工作.
我國(guó)13億人口中,約有8億居住在廣大的農(nóng)村,由于經(jīng)濟(jì)、文化比較落后,生產(chǎn)力水平較低,成災(zāi)因素較多,與城市相比,廣大農(nóng)村的建筑物和工程設(shè)施抗御地震襲擊的能力相對(duì)較弱.從近年來(lái)地震預(yù)報(bào)中圈定的危險(xiǎn)區(qū)來(lái)看,廣大農(nóng)村遭受地震的機(jī)率大大高于城市;從我國(guó)已發(fā)生的地震區(qū)統(tǒng)計(jì)來(lái)看,農(nóng)村經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)的受災(zāi)程度大大高于經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)地區(qū)[13].近十年來(lái),農(nóng)村房屋更新?lián)Q代很快,老、邊、窮地區(qū)的農(nóng)房也大有改觀,因此,引導(dǎo)農(nóng)民建房時(shí)采取合理的抗震措施,多向農(nóng)村提供經(jīng)濟(jì)、適用、簡(jiǎn)便易行又能抗震的住宅設(shè)計(jì)和抗震構(gòu)造圖集,加強(qiáng)對(duì)農(nóng)房建設(shè)的指導(dǎo),十分必要.
5結(jié)語(yǔ)
加強(qiáng)建筑工程抗震設(shè)防,將建筑工程抗震設(shè)防納入基本建設(shè)管理程序,加強(qiáng)抗震設(shè)防工作的宣傳,重視地震安全性評(píng)價(jià),將抗震設(shè)防措施貫穿于工程建設(shè)的全過(guò)程,對(duì)原有未設(shè)防的建筑進(jìn)行抗震加固,同時(shí)積極做好村鎮(zhèn)建設(shè)的抗震設(shè)防工作,是法律賦予我們的責(zé)任,是社會(huì)發(fā)展的需要,是人類生存的保障,功在當(dāng)代,利在千秋.
