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摘要:通过对北川、汉旺和都江堰等地区地震后的地质灾害调查,发现山体滑坡、崩塌等地质灾害现象主要集中在实际烈度8度以上区域。调查还发现即使在高烈度地区,毛石挡墙、混凝土挡墙和锚喷支护均具有较好的抗震效果,其中以锚喷支护的抗震效果最好。在地震荷载的作用下,毛石挡墙往往表现为上部和中部沿水平灰缝的剪切破坏;混凝土挡墙表现为阳角附近的开裂;由于錨喷支护为柔性支护,则基本没有裂缝出现。
关键词: 震害;滑坡;崩塌;挡墙;锚喷支护
Abstract: Through the investigation of geological disaster of Bei Chuan, Han Wang and Dujiangyan, the geolagical disaster areas of landslip, collapse have the higher earthquake intensity especially those above 8 degrees.The survey also found that even in areas of high intensity, rubble wall, concrete wall and anchor-shotcrete retaining has good seismic effect, the seismic effect of anchor-shotcrete retaining is best.Under seismic loads, rubble wall is often manifested in the upper and middle horizontal mortar joint shear failure; concrete retaining wall is cracking near the corner; Because the anchor-shotcretebolt support is flexible suppor, there is basically no crack.
Key words: seismic demage;landslip;collapse;retaining wall;anchor-shotcrete retaining
引言
2008年5月12日14时28分,四川汶川发生了8.0级地震,地震引起山体滑坡、岩石崩塌和泥石流,造成了河道堵塞,道路、建筑物的损坏和大量人员伤亡。根据国家汶川地震专家委员会对汶川地震及次生灾害的调查表明,地质灾害多达12000多处,潜在隐患点近8700处,有危险的堰塞湖30多座[1][2][3]。
作者对绵阳、北川、安县、绵竹、都江堰等地震灾区进行了震害调查。本文就地质灾害类型和各种挡土结构的抗震效果进行简单的分析和总结。
1 地震造成的地质灾害
调查地区的设防烈度为:成都、北川、绵竹、都江堰、安县为7度(0.1g),绵阳为6度(0.05g);而地震实际烈度为:成都6-7度、北川11度、北川擂鼓镇10度、绵竹8度、绵竹汉旺镇9~10度、都江堰9~10度、安县为8度、绵阳7度。
从现场调查的情况看,地震造成的地质灾害主要有以下几种情况。
1.1 滑坡
本次地震造成了大量的山体滑坡,其中主要集中在实际烈度为8度、特别是8度以上区域,且均为震前普查时确定的地质灾害隐患点。其中最为严重的是北川老县城的滑坡和唐家山滑坡;前者直接摧毁了近半数老县城建筑,后者导致了唐家山堰塞湖出现。图1为北川县城震前美景,图2为地震滑坡后状况。
图1 北川县城(震前)
图2 北川县城震后滑坡
1.2崩塌
本次地震同样造成了大量的山体崩塌,也主要集中在烈度为8度、特别是8度以上区域,同样均为震前普查时确定的地质灾害隐患点。图3、图4为北川县城崩塌现场。
图3 北川县城崩塌现场
图4 北川县城崩塌现场
可以看出,原来的抗震设计规范在确定各地设防烈度时,断裂带位置的设防烈度等级明显偏低。如北川县城,当时设防烈度为7度而实际烈度达到了11度;因此,建议现行抗震设计规范以此为戒,对近断裂带地区的设防烈度予以必要提高。另外,鉴于本次地震引起的地质灾害所造成的巨大损失,建议现行抗震设计规范将“不应在危险地段建造甲、乙、丙类建筑”调整为“不应在危险地段建造各类建筑”。
2、挡土结构在地震荷载作用下的破坏特点
本次调查发现,在此次地震中,支护结构的破坏程度与建筑物相比要轻很多。既使是在烈度为11度的北川县城,支护结构也只是出现局部破坏;而在烈度为9~10度的汉旺和都江堰,支护结构仅有轻微破坏,有的则完好无损。图5~图8分别为毛石、混凝土挡墙和锚喷支护的震后状态。
图5 北川某毛石挡墙震后破坏
图6 北川某毛石挡墙震后破坏
图7 东汽(汉旺)某挡土墙拐角处开裂
图8 都江堰市某锚喷支护震后状况
可以看出,毛石挡墙上部和中部沿水平灰缝的横向剪出是其破坏的一个主要特点。其原因是由于毛石挡墙水平灰缝处砂浆的强度较低,在地震水平荷载作用下,剪应力大于水平灰缝(薄弱处)的抗剪强度,导致上部挡墙的水平剪出;因此在高烈度区域,对毛石挡墙应提高砌筑砂浆的强度等级,并合理设置钢筋混凝土构造柱,以减轻毛石挡墙的破坏。
混凝土挡土墙的破坏主要体现在转角处(主要是阳角)的开裂,但对整体稳定没有大的影响。其原因是其阳角处在地震水平力的作用下拉应力局部增大,造成该部位开裂;因此在高烈度区域,应在挡墙阳角处设置横梁或水平拉筋等措施。
由于锚喷支护为柔性结构,岩石(土体)锚杆和面层与岩(土)体组成了一个较为完整有机的整体,因此基本未见裂缝或破坏。
3、结语
此次北川、汉旺、都江堰等地的震后地质灾害调查结果,给与我们以下启示:
(1)地震造成的滑坡和崩塌是导致建筑物破坏、道路损毁、河流堵塞和重大人员伤亡的主要原因之一。
(2)地震造成的滑坡、崩塌等次生灾害,主要集中在实际地震烈度8度及以上地区。
(3)地震造成的滑坡、崩塌等次生灾害的位置在震前基本均已确定为地质灾害的隐患点。
(4)在建筑物选址时,一定要进行地质灾害評估,应杜绝在地质灾害的隐患点处进行工程建设。
(5)在地震的高烈度区,毛石、混凝土挡墙和锚喷支护的护坡作用是明显的。
(6)毛石挡墙在地震荷载的作用下,往往表现为上部和中部沿灰缝的水平剪出破坏;混凝土挡墙在地震荷载的作用下,往往表现为阳角附近的开裂;锚喷支护的抗震效果最好,基本未发现有裂缝出现。
参考文献:
[1]王焕,李海兵,司家亮.《汶川地震断裂作用研究新认识》[J],地球学报,2015,36(3),257-269
[2]许冲,戴福初,徐锡伟.《汶川地震滑坡灾害研究综述》[J],2010,56(6):860-874
[3]曹振中,袁晓铭,陈龙伟.《汶川大地震液化宏观现象概述》》[J],2010,32(4):645-650
[4]《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)(2008版)[S],中华人民共和国国家标准。北京,2010
[5]《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2012)[S],中华人民共和国国家标准。北京,2012
作者简介:
胡安春,男,山东省淄博人,主要从事建筑工程管理等方面工作。
关键词: 震害;滑坡;崩塌;挡墙;锚喷支护
Abstract: Through the investigation of geological disaster of Bei Chuan, Han Wang and Dujiangyan, the geolagical disaster areas of landslip, collapse have the higher earthquake intensity especially those above 8 degrees.The survey also found that even in areas of high intensity, rubble wall, concrete wall and anchor-shotcrete retaining has good seismic effect, the seismic effect of anchor-shotcrete retaining is best.Under seismic loads, rubble wall is often manifested in the upper and middle horizontal mortar joint shear failure; concrete retaining wall is cracking near the corner; Because the anchor-shotcretebolt support is flexible suppor, there is basically no crack.
Key words: seismic demage;landslip;collapse;retaining wall;anchor-shotcrete retaining
引言
2008年5月12日14时28分,四川汶川发生了8.0级地震,地震引起山体滑坡、岩石崩塌和泥石流,造成了河道堵塞,道路、建筑物的损坏和大量人员伤亡。根据国家汶川地震专家委员会对汶川地震及次生灾害的调查表明,地质灾害多达12000多处,潜在隐患点近8700处,有危险的堰塞湖30多座[1][2][3]。
作者对绵阳、北川、安县、绵竹、都江堰等地震灾区进行了震害调查。本文就地质灾害类型和各种挡土结构的抗震效果进行简单的分析和总结。
1 地震造成的地质灾害
调查地区的设防烈度为:成都、北川、绵竹、都江堰、安县为7度(0.1g),绵阳为6度(0.05g);而地震实际烈度为:成都6-7度、北川11度、北川擂鼓镇10度、绵竹8度、绵竹汉旺镇9~10度、都江堰9~10度、安县为8度、绵阳7度。
从现场调查的情况看,地震造成的地质灾害主要有以下几种情况。
1.1 滑坡
本次地震造成了大量的山体滑坡,其中主要集中在实际烈度为8度、特别是8度以上区域,且均为震前普查时确定的地质灾害隐患点。其中最为严重的是北川老县城的滑坡和唐家山滑坡;前者直接摧毁了近半数老县城建筑,后者导致了唐家山堰塞湖出现。图1为北川县城震前美景,图2为地震滑坡后状况。
图1 北川县城(震前)
图2 北川县城震后滑坡
1.2崩塌
本次地震同样造成了大量的山体崩塌,也主要集中在烈度为8度、特别是8度以上区域,同样均为震前普查时确定的地质灾害隐患点。图3、图4为北川县城崩塌现场。
图3 北川县城崩塌现场
图4 北川县城崩塌现场
可以看出,原来的抗震设计规范在确定各地设防烈度时,断裂带位置的设防烈度等级明显偏低。如北川县城,当时设防烈度为7度而实际烈度达到了11度;因此,建议现行抗震设计规范以此为戒,对近断裂带地区的设防烈度予以必要提高。另外,鉴于本次地震引起的地质灾害所造成的巨大损失,建议现行抗震设计规范将“不应在危险地段建造甲、乙、丙类建筑”调整为“不应在危险地段建造各类建筑”。
2、挡土结构在地震荷载作用下的破坏特点
本次调查发现,在此次地震中,支护结构的破坏程度与建筑物相比要轻很多。既使是在烈度为11度的北川县城,支护结构也只是出现局部破坏;而在烈度为9~10度的汉旺和都江堰,支护结构仅有轻微破坏,有的则完好无损。图5~图8分别为毛石、混凝土挡墙和锚喷支护的震后状态。
图6 北川某毛石挡墙震后破坏
图7 东汽(汉旺)某挡土墙拐角处开裂
图8 都江堰市某锚喷支护震后状况
可以看出,毛石挡墙上部和中部沿水平灰缝的横向剪出是其破坏的一个主要特点。其原因是由于毛石挡墙水平灰缝处砂浆的强度较低,在地震水平荷载作用下,剪应力大于水平灰缝(薄弱处)的抗剪强度,导致上部挡墙的水平剪出;因此在高烈度区域,对毛石挡墙应提高砌筑砂浆的强度等级,并合理设置钢筋混凝土构造柱,以减轻毛石挡墙的破坏。
混凝土挡土墙的破坏主要体现在转角处(主要是阳角)的开裂,但对整体稳定没有大的影响。其原因是其阳角处在地震水平力的作用下拉应力局部增大,造成该部位开裂;因此在高烈度区域,应在挡墙阳角处设置横梁或水平拉筋等措施。
由于锚喷支护为柔性结构,岩石(土体)锚杆和面层与岩(土)体组成了一个较为完整有机的整体,因此基本未见裂缝或破坏。
3、结语
此次北川、汉旺、都江堰等地的震后地质灾害调查结果,给与我们以下启示:
(1)地震造成的滑坡和崩塌是导致建筑物破坏、道路损毁、河流堵塞和重大人员伤亡的主要原因之一。
(2)地震造成的滑坡、崩塌等次生灾害,主要集中在实际地震烈度8度及以上地区。
(3)地震造成的滑坡、崩塌等次生灾害的位置在震前基本均已确定为地质灾害的隐患点。
(4)在建筑物选址时,一定要进行地质灾害評估,应杜绝在地质灾害的隐患点处进行工程建设。
(5)在地震的高烈度区,毛石、混凝土挡墙和锚喷支护的护坡作用是明显的。
(6)毛石挡墙在地震荷载的作用下,往往表现为上部和中部沿灰缝的水平剪出破坏;混凝土挡墙在地震荷载的作用下,往往表现为阳角附近的开裂;锚喷支护的抗震效果最好,基本未发现有裂缝出现。
参考文献:
[1]王焕,李海兵,司家亮.《汶川地震断裂作用研究新认识》[J],地球学报,2015,36(3),257-269
[2]许冲,戴福初,徐锡伟.《汶川地震滑坡灾害研究综述》[J],2010,56(6):860-874
[3]曹振中,袁晓铭,陈龙伟.《汶川大地震液化宏观现象概述》》[J],2010,32(4):645-650
[4]《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)(2008版)[S],中华人民共和国国家标准。北京,2010
[5]《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2012)[S],中华人民共和国国家标准。北京,2012
作者简介:
胡安春,男,山东省淄博人,主要从事建筑工程管理等方面工作。