廣東省地震局 王挺 何霆 陳修吾

廣東省農(nóng)居地震安全技術(shù)服務(wù)信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)綜述

Summarization on network platform construction of earthquake safety Technique for country residential building in Guangdong province

廣東省地震局 王挺 何霆 陳修吾

廣東地處東南沿海地震帶，是華南地區(qū)地震相對(duì)多發(fā)的省份。有歷史記載以來，廣東發(fā)生過多次破壞性地震，其中最大的為1918年南澳附近7.3級(jí)地震，造成了大量的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。廣東雖為經(jīng)濟(jì)大省，但發(fā)展極不均衡。東西兩翼地區(qū)和粵北山區(qū)農(nóng)村地區(qū)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低，人們的抗震防災(zāi)意識(shí)相對(duì)淡薄。自建房屋由于規(guī)模較小，資金投入也少，均未能納入工程質(zhì)量規(guī)范化管理的范疇，房屋的抗震能力普遍較低，尤其是高烈度區(qū)房屋未設(shè)防或設(shè)防不達(dá)標(biāo)的現(xiàn)象還大量存在，一旦發(fā)生強(qiáng)烈地震，將會(huì)造成重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失?；诖?，“十一五”期間，廣東省開展了農(nóng)居地震安全示范工程建設(shè)項(xiàng)目，完成了237個(gè)示范村的建設(shè)，通過試點(diǎn)示范，用“以點(diǎn)帶面”的方式全面推動(dòng)農(nóng)村民居的抗震設(shè)防工作。

廣東省在農(nóng)居地震安全示范工程建設(shè)過程中產(chǎn)生了大量的基礎(chǔ)性資料，如示范村的平面規(guī)劃圖、建設(shè)報(bào)告、設(shè)計(jì)圖紙、建筑圖片及工匠培訓(xùn)資料等。如果能結(jié)合上述資料和近年來的農(nóng)居抗震研究成果，利用現(xiàn)有技術(shù)條件搭建省、市、縣、鄉(xiāng)、村多級(jí)互通聯(lián)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，為普通村民提供地震安全技術(shù)服務(wù)，讓農(nóng)村地區(qū)的居民充分了解示范村建設(shè)情況，加強(qiáng)房屋抗震設(shè)防意識(shí)和相關(guān)技術(shù)儲(chǔ)備，從而進(jìn)一步提升全省農(nóng)居的抗震能力。為此，廣東省地震局積極搭建農(nóng)居地震安全技術(shù)服務(wù)信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，將抗震設(shè)防示范村建設(shè)成果和農(nóng)居抗震能力研究成果有效整合，為農(nóng)居的抗震設(shè)防提供網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)。

系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)原則

（1）充分利用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)帶寬資源，避免重復(fù)建設(shè)。（2）將農(nóng)村民居地震安全示范工程建設(shè)資料和現(xiàn)有農(nóng)居抗震研究成果進(jìn)行有效整合，保證數(shù)據(jù)的可靠性和完整性。（3）提供形式多樣的農(nóng)居地震安全技術(shù)服務(wù)，簡(jiǎn)單直觀地展示各項(xiàng)成果，方便各層次用戶查詢、使用。

功能模塊設(shè)計(jì)

充分借鑒甘肅和海南兩省農(nóng)村民居地震安全技術(shù)服務(wù)信息網(wǎng)建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合廣東省農(nóng)村地區(qū)蓋房的實(shí)際技術(shù)需求，系統(tǒng)設(shè)計(jì)了“農(nóng)居地震安全示范工程建設(shè)成果展示、抗震設(shè)防烈度查詢、蓋房必看、政策法規(guī)、外省經(jīng)驗(yàn)、工匠查詢、專家答疑、宣傳培訓(xùn)”等8個(gè)功能模塊（見圖1）。為了更直觀形象地展示農(nóng)居地震安全示范工程建設(shè)成果，該模塊又細(xì)分為“農(nóng)居點(diǎn)（示范村）統(tǒng)計(jì)、查詢、天地圖標(biāo)識(shí)和資料下載”4個(gè)小模塊；“蓋房必看”模塊則針對(duì)農(nóng)村地區(qū)蓋房過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，細(xì)分為“地上搞清楚、地下搞結(jié)實(shí)、省錢又安全的蓋房方法和不抗震的房子”4個(gè)小模塊，以便為農(nóng)村用戶提供精細(xì)、實(shí)用的蓋房技術(shù)服務(wù)。系統(tǒng)整體界面簡(jiǎn)潔明了，同時(shí)又突出了技術(shù)服務(wù)的重點(diǎn)。

圖1 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)圖

系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

數(shù)據(jù)的收集與整理

在農(nóng)村民居地震安全示范工程建設(shè)過程中，共收集到了237個(gè)地震安全農(nóng)居示范村的資料，資料的形式既有紙質(zhì)文件也有電子文件，紙質(zhì)文件頁面大小不一，電子文件格式包括TXT、Word、PDF、Flash、MP4、JPG、PNG等常用格式。其中紙質(zhì)文件共收集到6140份，同時(shí)還收集了廣東省地震工程實(shí)驗(yàn)中心近年來的農(nóng)居抗震研究成果，并結(jié)合技術(shù)服務(wù)的實(shí)際需求進(jìn)行了篩選。為了方便用戶查詢和使用，提升用戶的使用體驗(yàn)，對(duì)數(shù)據(jù)格式進(jìn)行了約束，紙質(zhì)文件整理后統(tǒng)一掃描為JPG格式圖片，電子文檔統(tǒng)一以PDF格式保存，視頻文件在保證質(zhì)量的同時(shí)，統(tǒng)一壓縮為FLV格式保存。

數(shù)據(jù)入庫

系統(tǒng)選用SQL Server數(shù)據(jù)庫操作系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)庫運(yùn)行平臺(tái)。為了盡可能利用整理后的數(shù)據(jù)來充實(shí)數(shù)據(jù)庫，設(shè)置了多個(gè)數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)來進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，在數(shù)據(jù)文件數(shù)據(jù)庫中只存儲(chǔ)文件地址，文件則采用分布式文件服務(wù)器存儲(chǔ)，以此來提升數(shù)據(jù)庫的響應(yīng)速度。在數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)建立后，即可通過系統(tǒng)后臺(tái)將整理后的數(shù)據(jù)批量導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫中。

軟件開發(fā)

為使廣東省農(nóng)村民居地震安全技術(shù)服務(wù)信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)提供豐富、實(shí)用的服務(wù)內(nèi)容，同時(shí)考慮到后期維護(hù)工作的可擴(kuò)展性和操作性，系統(tǒng)軟件開發(fā)分為兩個(gè)獨(dú)立部分進(jìn)行建設(shè)，即系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理維護(hù)平臺(tái)和農(nóng)居地震安全技術(shù)服務(wù)信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理維護(hù)平臺(tái)采用PHP+SQL Server開發(fā)，農(nóng)居地震安全技術(shù)服務(wù)信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)采用HTML5+SQL Server開發(fā)。

系統(tǒng)功能介紹

圖2 數(shù)據(jù)的收集與整理

農(nóng)居地震安全示范工程建設(shè)成果展示

“農(nóng)居地震安全示范工程建設(shè)成果展示”模塊，主要提供全省237個(gè)農(nóng)居地震安全示范村建設(shè)的統(tǒng)計(jì)、查詢、地圖標(biāo)識(shí)和資料下載服務(wù)。系統(tǒng)給出了全省20個(gè)地市237個(gè)農(nóng)居地震安全示范村建設(shè)統(tǒng)計(jì)情況及其分布圖，通過點(diǎn)擊某個(gè)地市即可查看該市地震安全示范村的具體情況，再點(diǎn)擊某個(gè)具體的地震安全示范村，即可在天地圖上標(biāo)識(shí)該村所處位置，點(diǎn)擊地圖上的標(biāo)識(shí)即可在線瀏覽該示范村的建設(shè)報(bào)告和相關(guān)圖紙及照片等資料，同時(shí)還可下載保存?？拐鹪O(shè)防烈度查詢

“抗震設(shè)防烈度查詢”模塊采用交互式查詢的方法，首先通過Arcgis制作全省行政區(qū)劃地圖并附加各區(qū)縣抗震設(shè)防烈度和設(shè)計(jì)基本地震加速度屬性值，然后通過Arcgis Server發(fā)布該地圖服務(wù)，最后通過Flex加載并顯示地圖，用戶點(diǎn)擊某個(gè)地市后即可查詢?cè)撌懈鲄^(qū)縣的抗震設(shè)防烈度和設(shè)計(jì)基本地震加速度。此方式主要是為不太了解抗震設(shè)防烈度的人提供輔助。

圖3 農(nóng)居地震安全示范村建設(shè)統(tǒng)計(jì)情況及其分布

蓋房必看

“蓋房必看”是系統(tǒng)的核心模塊，內(nèi)含多個(gè)建房技術(shù)服務(wù)內(nèi)容旨在為農(nóng)村地區(qū)群眾蓋房提供全方位的技術(shù)服務(wù)，切實(shí)提高農(nóng)居的抗震能力。

1.地下搞清楚

農(nóng)居建造時(shí)場(chǎng)地選擇不當(dāng)，會(huì)造成房屋嚴(yán)重毀壞。場(chǎng)地應(yīng)盡量選擇在開闊、平坦、密實(shí)、均勻的土層和穩(wěn)定基巖等抗震有利地段，在軟弱土、液化土、陡坡、河岸以及古河道、暗埋的塘浜溝谷等抗震不利地段建房，地震時(shí)容易引起地基失效，從而造成墻身開裂、房屋損壞。因此，在建房前應(yīng)先采用換土法、加密法、加設(shè)基礎(chǔ)圈梁等方法對(duì)地基進(jìn)行處理，凡地震時(shí)有可能發(fā)生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流，以及有活動(dòng)斷裂、地下溶洞的地段，將對(duì)房屋造成嚴(yán)重毀壞屬危險(xiǎn)地段，房屋選址時(shí)必須避開。

在此環(huán)節(jié)除了講解農(nóng)居選址及地基處理的基本知識(shí)外，還將場(chǎng)地選擇不當(dāng)造成的震害案例進(jìn)行匯編，并提供給大家在線瀏覽，以加深農(nóng)村用戶對(duì)正確選擇房屋場(chǎng)地重要性的認(rèn)識(shí)。

2.地上搞結(jié)實(shí)

廣東省農(nóng)居結(jié)構(gòu)類型以磚混結(jié)構(gòu)為主，在建設(shè)這類房屋時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：一是房屋形體要規(guī)則，并盡可能簡(jiǎn)單；二是墻體布置要合理，房屋開間不宜過大，多設(shè)橫墻，優(yōu)先采用橫墻承重體系；三是承重墻盡量少開洞，多層磚房的高度比不宜過大；四是房屋不要建得太高，降低房屋重心；五是構(gòu)造柱應(yīng)設(shè)在橫縱墻交接處，外墻四角和對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)角，錯(cuò)層部位，樓梯間四角及樓梯段上下端對(duì)應(yīng)的墻體處，較大洞口兩側(cè)，結(jié)構(gòu)突出部位陽角和大房間內(nèi)外墻交接處等，構(gòu)造柱與墻體應(yīng)做成馬牙槎；六是圈梁應(yīng)層層設(shè)置并閉合，遇有洞口圈梁應(yīng)上下搭接。

為了讓農(nóng)村用戶更好地了解并掌握農(nóng)居抗震措施，在本環(huán)節(jié)對(duì)上述注意事項(xiàng)逐一進(jìn)行了詳細(xì)的講解。

3.省錢又安全的蓋房方法

廣東省地震工程實(shí)驗(yàn)中心在近年來的農(nóng)居抗震研究工作中，針對(duì)粵東西北地區(qū)的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)了多套農(nóng)村地震安全房屋圖紙供農(nóng)村用戶參考使用。本環(huán)節(jié)將這些圖紙制作成Flash，農(nóng)村用戶通過本平臺(tái)，既可以在線查看，也可以下載使用。

4.不抗震的房子

當(dāng)?shù)卮u混結(jié)構(gòu)農(nóng)居，大多數(shù)是由本地建筑工匠根據(jù)屋主人的經(jīng)濟(jì)狀況和要求，參照一些簡(jiǎn)單的施工圖紙，按當(dāng)?shù)氐膫鹘y(tǒng)習(xí)慣建造。近年來雖然采取了一些抗震措施，但仍存在著構(gòu)造柱布設(shè)不全面、構(gòu)造柱的施工順序不合理、墻體洞口設(shè)置不合理、墻體砌筑質(zhì)量不達(dá)標(biāo)等問題。這些問題的存在很大程度上削弱了房屋的抗震能力，震時(shí)可能會(huì)造成房屋的嚴(yán)重破壞甚至倒塌。本環(huán)節(jié)以圖文并茂的方式，對(duì)存在的問題進(jìn)行了詳細(xì)的講解，讓農(nóng)村用戶充分了解現(xiàn)狀，對(duì)農(nóng)居抗震設(shè)防工作的不足之處引起足夠的重視。

政策法規(guī)

“政策法規(guī)”模塊主要是面向地震管理人員和農(nóng)村用戶，在線解讀《國(guó)家防震減災(zāi)法》、《廣東省防震減災(zāi)條例》和《房屋建筑工程抗震設(shè)防管理規(guī)定》等法律法規(guī)，以及廣東省農(nóng)居地震安全示范工程建設(shè)的相關(guān)政策文件，為農(nóng)居的抗震設(shè)防工作提供政策法規(guī)支持。

外省經(jīng)驗(yàn)

“外省經(jīng)驗(yàn)”模塊是讓地震管理人員和農(nóng)村用戶了解并借鑒外省農(nóng)居地震安全示范村建設(shè)的好經(jīng)驗(yàn)和好做法，進(jìn)一步推動(dòng)廣東省農(nóng)居地震安全工程建設(shè)。

工匠查詢

在農(nóng)村民居地震安全示范工程建設(shè)過程中，對(duì)全省各縣市的788名建筑工匠進(jìn)行了抗震設(shè)防知識(shí)培訓(xùn)，使他們了解并掌握了常用的抗震措施。該模塊對(duì)這些工匠的信息按地區(qū)進(jìn)行了分類，使得農(nóng)居用戶通過本平臺(tái)可以就近查找所需工匠，建造符合抗震設(shè)防要求的農(nóng)居。

專家答疑

“專家答疑”模塊主要是通過在線論壇的形式讓農(nóng)村地區(qū)的用戶參與到房屋的抗震設(shè)防工作中來，與地震系統(tǒng)的專家形成良好的互動(dòng)，實(shí)際解決農(nóng)居建造和使用過程中的一些具體問題，從而提高房屋的抗震能力。宣傳培訓(xùn)

“宣傳培訓(xùn)”模塊主要是有針對(duì)性地面向農(nóng)村用戶開展科普宣傳工作。首先講解一些基本的地震小知識(shí)，讓用戶了解地震的成因及其巨大的破壞力；其次是給出了一些重大地震事件中農(nóng)居的震害情況，以此來加強(qiáng)農(nóng)村地區(qū)用戶的防震減災(zāi)意識(shí)；最后是告訴用戶震前應(yīng)該做的一些準(zhǔn)備工作和互救自救技巧。

圖4 廣東省農(nóng)居地震安全技術(shù)服務(wù)信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)

系統(tǒng)的后續(xù)完善

農(nóng)居地震安全技術(shù)服務(wù)涉及的內(nèi)容很多，對(duì)象復(fù)雜，農(nóng)村用戶的認(rèn)知程度又相對(duì)較低，這些因素也決定了系統(tǒng)的實(shí)用性和資料的適用性，同時(shí)還要根據(jù)全省各縣市的實(shí)際情況及農(nóng)村的發(fā)展變化不斷地更新和完善。近兩年來，在地震科技星火計(jì)劃項(xiàng)目“粵東地區(qū)現(xiàn)有農(nóng)居抗震性能分析”的資助下，對(duì)粵東地區(qū)汕頭、潮州、揭陽、汕尾、梅州和河源等6個(gè)地市的農(nóng)居結(jié)構(gòu)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)抽樣調(diào)查，獲取了大量的施工圖紙和農(nóng)居特征數(shù)據(jù)，并以此為基礎(chǔ)采用專業(yè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件，對(duì)典型農(nóng)居結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模并開展抗震計(jì)算分析。通過分析找出了農(nóng)居的抗震薄弱部位，提出了加強(qiáng)農(nóng)居抗震設(shè)防工作的相關(guān)建議，同時(shí)還制作了典型農(nóng)居結(jié)構(gòu)的三維動(dòng)畫模型及其多遇地震下的結(jié)構(gòu)變形動(dòng)畫，以此來加深農(nóng)村地區(qū)的人們對(duì)農(nóng)居抗震設(shè)防現(xiàn)狀的認(rèn)識(shí)和了解。

粵東地區(qū)位于東南沿海地震帶的東端，是華南地區(qū)的高地震活動(dòng)區(qū)，有歷史記載以來，發(fā)生過多次破壞性地震事件?；涢}交界地帶多年來也一直被劃為地震重點(diǎn)防御區(qū)，存在著發(fā)生破壞性地震的可能性。而該地區(qū)農(nóng)民的抗震設(shè)防意識(shí)又很薄弱，農(nóng)居抗震能力也參差不齊，如何充分利用地震科技星火計(jì)劃項(xiàng)目的研究成果，通過本系統(tǒng)為粵東地區(qū)的農(nóng)村用戶提供更加實(shí)用的農(nóng)居地震安全技術(shù)服務(wù)，也是后續(xù)需要完善的。

圖5 典型農(nóng)居三維結(jié)構(gòu)模型

隨著農(nóng)居地震安全工程的不斷深入和農(nóng)村地區(qū)網(wǎng)絡(luò)信息資源的快速增長(zhǎng)，農(nóng)村地區(qū)的人們獲取信息的渠道日益增多。網(wǎng)絡(luò)化農(nóng)居地震安全技術(shù)服務(wù)平臺(tái)充分利用這些有利條件，讓人們能夠隨時(shí)隨地獲得農(nóng)居抗震設(shè)防的相關(guān)信息，為科學(xué)地建造地震安全房屋提供了強(qiáng)有力的技術(shù)服務(wù)。通過本系統(tǒng)的建設(shè)，使多年來沉淀的農(nóng)居地震安全技術(shù)知識(shí)得到更好地普及，為地震科技惠農(nóng)做出了一定貢獻(xiàn)。為了提供更加全面、實(shí)用的農(nóng)居地震安全技術(shù)服務(wù)，今后還須繼續(xù)努力不斷豐富和完善系統(tǒng)的各項(xiàng)功能。