權(quán)威詳解汶川大地震：烈度已經(jīng)接近極限

水兵 2008-06-18

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權(quán)威詳解汶川大地震：烈度已經(jīng)接近極限

2008/06/16

5月12日發(fā)生的八級汶川地震是一場巨大災(zāi)難。此次地震不僅在震中區(qū)附近造成災(zāi)難性的破壞，而且在四川省和鄰近省市造成大范圍破壞，其影響甚至波及到全國絕大部分地區(qū)乃至境外，是新中國建立以來我國大陸發(fā)生的破壞性最為嚴(yán)重的地震。
　　
這次地震是在什么樣的情況下發(fā)生的？為什么會有這么大的破壞力呢？地震是如何導(dǎo)致房屋倒塌的？為什么在同一個(gè)區(qū)域內(nèi)，有的房屋沒有損壞，有的房屋卻完全坍塌呢？權(quán)威地震專家在接受記者專訪時(shí)，對這些公眾非常希望了解的問題進(jìn)行了一一解答。

　　此次地震最高烈度幾乎達(dá)到極限

　　“地震通常分為三大類，火山地震、陷落地震和構(gòu)造地震。火山地震主要發(fā)生在火山活動期，陷落地震主要是由地球局部的坍塌引起的。前兩類震級小、破壞小，引起大破壞的地震主要是構(gòu)造地震。”四川省地震局研究員錢洪教授告訴記者，這次汶川地震正是屬于構(gòu)造地震。“構(gòu)造地震是由于地殼的構(gòu)造運(yùn)動使巖石發(fā)生變形，從而聚集了大量的引力，當(dāng)聚集的引力超過巖石的破裂強(qiáng)度的時(shí)候，巖石就突然破裂，引起震動，并且傳到地面上來，導(dǎo)致地震。”

　　據(jù)介紹，地殼深處巖石發(fā)生破裂產(chǎn)生地震的地方就稱為震源，地震發(fā)生的源頭以垂直方向投影到地面上來的點(diǎn)則稱為震中。5月12日發(fā)生地震的震中差不多就位于汶川縣的映秀鎮(zhèn)。“震級和烈度是描述地震非常重要的兩個(gè)物理參數(shù)。震級就是反映地震波的能量，也就是地震釋放能量的大小。烈度反映地震對地面產(chǎn)生的影響和破壞程度的大小。”錢洪解釋說，“隨著地震離開震中區(qū)的距離不同，它產(chǎn)生的影響是不同的，離震中區(qū)近，影響就大，離震中區(qū)遠(yuǎn)，影響就減輕。所以，一個(gè)地震有一個(gè)震級，但是有不同的烈度。”

　　結(jié)合四川中北部地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造，錢洪對汶川大地震的原因進(jìn)行了分析，他認(rèn)為這是一次逆沖右旋型地震。“本次地震是千年不遇的特大地震，顯著特點(diǎn)是震源淺，大概是十公里左右，震級高達(dá)八級，烈度最高達(dá)到十一度。這就造成有感范圍大，東到上海，南到臺灣。”錢洪用不同大小的石頭掉到靜止水面能產(chǎn)生的波浪來舉例說，“大的石頭自由落體到湖面后，產(chǎn)生波峰波谷之間高差就更大，波浪傳的距離也遠(yuǎn)得多。這就是我們說的為什么，地震強(qiáng)度大就傳得遠(yuǎn)的原因。 ”

　烈度大是造成震害嚴(yán)重主因

　　“這次地震的極震區(qū)烈度達(dá)到了十一度，我們的烈度表里面總共分了十二度。”防災(zāi)科技學(xué)院院長薄景山教授告訴記者，汶川地震的最大烈度幾乎已經(jīng)接近極限，他本人也還沒看見過十二度的地震，“在烈度表里只用了山河改觀這句話來描述，烈度大、震動強(qiáng)是造成此次汶川地震震害嚴(yán)重的主要原因。”

　　“這次地震震害比較重的地方基本上是沿著龍門山中央斷裂帶，破裂的長度至少是兩百公里以上。地震波在傳播的過程中會逐漸削減，所以靠近斷裂帶的地方受到的影響越大，破壞越嚴(yán)重。”薄景山表示，“破裂長，則釋放出的能量就特別大，按照計(jì)算地震能量的公式，此次地震的能量相當(dāng)于一千顆廣島爆炸的原子彈。”

　　薄景山指出，嚴(yán)重的次生災(zāi)害也是此次地震震害嚴(yán)重的一個(gè)原因。川北特殊的地質(zhì)條件引發(fā)了大量的山體滑坡，好多的建筑物包括橋梁就是被滑下來的各類山體埋掉或砸毀了。

　　工程地質(zhì)條件是破壞差異主因

　　“為什么在同一個(gè)地區(qū)，有些房子倒塌了，有些房子沒有倒塌呢？原因很復(fù)雜，和幾個(gè)因素有關(guān)系，其中一個(gè)很重要的因素就是場地條件，我們說的場地條件指的是地下工程地質(zhì)條件，比如說基巖的起伏是什么樣的，第四紀(jì)土層分布是什么樣的。”薄景山教授告訴記者，“這次我們在野外現(xiàn)場調(diào)查的時(shí)候也發(fā)現(xiàn)了這個(gè)問題。從龍門山山前的成都平原到龍門山山里面的這個(gè)部分，基巖的分布比較復(fù)雜，上面沉積的松散層也不均勻。”

　　薄景山教授認(rèn)為，工程地質(zhì)條件是造成這種破壞差異的主因，“不同的場地條件造成地震波放大或減弱，因此在低烈度區(qū)也有高烈度的現(xiàn)象，造成房屋倒塌或嚴(yán)重破壞。而在高烈度區(qū)也有低烈度現(xiàn)象，房屋未倒塌或嚴(yán)重破壞，這就是同一區(qū)域內(nèi)不同建筑受損情況不同的主要原因。”

　　“一般來說，基巖在震動的時(shí)候，基巖要把能量傳給上面的介質(zhì)叫土層，地震波在土層的傳播跟在基巖的傳播完全是另外一種方式，土一般對地震波有放大的作用，而且地形越復(fù)雜，那地震波傳來后會形成反射和折射，會加劇放大的效果。”薄景山表示，“在世界地震工程史上，像這么大范圍的破壞不是很多，還有很多新的問題值得研究，特別是場地這一塊兒。 ”

　房屋損壞不同原因非常復(fù)雜

　　在災(zāi)區(qū)，樓房損壞的形態(tài)是不一樣的，有整體垮塌，有部分松動，地震是通過什么方式來破壞地面建筑物的呢？ “這個(gè)破壞很復(fù)雜，通常有三種情況。如果地處震源附近，當(dāng)?shù)卣鸩▉砹酥蠓课輹舷抡饎?，感覺是在顛，這就是縱波。如果離震源比較遠(yuǎn)，房屋會水平方向地左右搖擺，這次在成都和綿陽的城區(qū)就是這樣感覺。”清華大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院副總工程師馬寶民研究員解釋說，“還有一種是房屋在地震波作用下左右扭，原因有兩個(gè)，一是本來地震波本身就是扭著來的。二是地震波雖然是水平傳過來，但由于地面的土不一樣，傳播速度有快有慢，所以房屋就會扭。這樣就造成有的只掉了一個(gè)角，有的就整體垮塌，有的則蹲下來。房屋損壞就是地震波不同的運(yùn)動方式，造成不一樣的破壞形式。”

　　“相隔很近的兩幢房屋，有的受損重，有的受損輕。這個(gè)原因是多種多樣的，非常復(fù)雜。”馬寶民表示，一是場地土對地震波的反應(yīng)不一樣，地基在基巖、土層是有差別的，比如都江堰這么一塊大的地方，這片房屋和那片房屋差異很大；二是地震波是波浪性傳遞的，碰到峰頂受到的破壞就大，碰到谷底受到的破壞就小，還有這次地震爆發(fā)是三組強(qiáng)烈震動，橫波、縱波各自傳播速度也不一樣，如果兩個(gè)峰頂重合出現(xiàn)，破壞更大；第三每個(gè)房屋根據(jù)自身形體、尺寸、質(zhì)量、承受等有各自的自振頻率，如果跟地震波傳播的自振頻率相同，就會有共振效果，這很危險(xiǎn)；第四跟房屋的朝向、方位也有關(guān)系，地震波傳播方向?qū)Σ煌虻姆课菟斐傻钠茐那闆r不同。東西走向房屋在朝向南的隔墻出現(xiàn)向西傾斜的張裂縫，南北走向房屋在東西朝向的墻體或走道護(hù)欄發(fā)生向東倒塌；五是跟建筑形狀，方的、長的還是異型的有關(guān)；六是跟房屋的建筑結(jié)構(gòu)有關(guān)，是磚混還是框架，如果是現(xiàn)澆鑄的，抵御地震能力就比較強(qiáng)；七是房屋的修建年代，做沒做抗震設(shè)防；八是看結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本身，有些房屋在設(shè)計(jì)時(shí)相對多留了點(diǎn)富余度，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造方面注意了，就能增強(qiáng)抵御能力；九是跟施工質(zhì)量有關(guān)系；十是各次地震都有它一定的特性，唐山地震是高房屋倒得多，但這次汶川地震一些低層房屋倒的比較多，不少比較高的水塔、煙囪都沒有倒塌，說明各次地震都有各自特性，導(dǎo)致房屋損毀的情況有差異。

　　中國一直在不斷提高設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)

　　眾所周知，建筑的設(shè)防等級和其抵御地震災(zāi)難的能力有著直接的關(guān)系。中國建筑西南設(shè)計(jì)研究院高級工程師陳正祥教授告訴記者，建筑設(shè)防等級是和經(jīng)濟(jì)發(fā)展分不開的，新中國成立以來，國家就一直非常重視對地震災(zāi)害的預(yù)防。隨著我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不斷增強(qiáng)，我國的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)也一直在逐步提高。

　　據(jù)介紹，1966年邢臺地震后我國出了第一部抗震規(guī)范，只有三十頁。唐山地震后又出了1978年版本的規(guī)范。改革開放后出了1989年版本規(guī)范，并明確了抗震設(shè)防目標(biāo)，提出“小震不壞，中震可修，大震不倒”指導(dǎo)思想，體現(xiàn)了以人為本的精神。之后，又出了2000年版本規(guī)范，達(dá)到三百多頁，內(nèi)容在不斷完善。

　　這次汶川地震發(fā)生后，嚴(yán)格執(zhí)行抗震規(guī)范的很多房屋經(jīng)受住了考驗(yàn)，但也有一些達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的房屋倒塌。“本次地震是建國以來，震級最大，影響最廣的特大地震，實(shí)際烈度遠(yuǎn)高于房屋抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。”陳正祥表示，“這次重災(zāi)區(qū)的房屋建筑的抗震設(shè)防烈度為七度以內(nèi)，按相應(yīng)抗震設(shè)防烈度進(jìn)行抗震設(shè)防的房屋難以抵御特大地震烈度高達(dá)九到十一度的破壞，出現(xiàn)倒塌在所難免。”

　　災(zāi)區(qū)重建已經(jīng)開始，需要要修建大量的房屋。陳正祥提醒，“希望買了新房屋的人，或者給老房屋搞裝修要千萬注意，不能為了氣派而打掉隔墻，有些甚至打掉承重墻，破壞了圈梁，是非常危險(xiǎn)的。還要請開發(fā)商注意，盡量避免薄弱環(huán)節(jié)出現(xiàn)，作為建設(shè)行政主管部門更要加強(qiáng)監(jiān)管和復(fù)查。”

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