摘要:通過對北川、漢旺和都江堰等地區(qū)地震后的地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查,發(fā)現(xiàn)山體滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象主要集中在實(shí)際烈度8度以上區(qū)域。調(diào)查還發(fā)現(xiàn)即使在高烈度地區(qū),毛石擋墻、混凝土擋墻和錨噴支護(hù)均具有較好的抗震效果,其中以錨噴支護(hù)的抗震效果最好。在地震荷載的作用下,毛石擋墻往往表現(xiàn)為上部和中部沿水平灰縫的剪切破壞;混凝土擋墻表現(xiàn)為陽角附近的開裂;由于錨噴支護(hù)為柔性支護(hù),則基本沒有裂縫出現(xiàn)。
關(guān)鍵詞: 震害;滑坡;崩塌;擋墻;錨噴支護(hù)
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時(shí)28分,四川汶川發(fā)生了8.0級地震,地震引起山體滑坡、巖石崩塌和泥石流,造成了河道堵塞,道路、建筑物的損壞和大量人員傷亡。根據(jù)國家汶川地震專家委員會(huì)對汶川地震及次生災(zāi)害的調(diào)查表明,地質(zhì)災(zāi)害多達(dá)12000多處,潛在隱患點(diǎn)近8700處,有危險(xiǎn)的堰塞湖30多座[1][2][3]。
作者對綿陽、北川、安縣、綿竹、都江堰等地震災(zāi)區(qū)進(jìn)行了震害調(diào)查。本文就地質(zhì)災(zāi)害類型和各種擋土結(jié)構(gòu)的抗震效果進(jìn)行簡單的分析和總結(jié)。
1 地震造成的地質(zhì)災(zāi)害
調(diào)查地區(qū)的設(shè)防烈度為:成都、北川、綿竹、都江堰、安縣為7度(0.1g),綿陽為6度(0.05g);而地震實(shí)際烈度為:成都6-7度、北川11度、北川擂鼓鎮(zhèn)10度、綿竹8度、綿竹漢旺鎮(zhèn)9~10度、都江堰9~10度、安縣為8度、綿陽7度。
從現(xiàn)場調(diào)查的情況看,地震造成的地質(zhì)災(zāi)害主要有以下幾種情況。
1.1 滑坡
本次地震造成了大量的山體滑坡,其中主要集中在實(shí)際烈度為8度、特別是8度以上區(qū)域,且均為震前普查時(shí)確定的地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)。其中最為嚴(yán)重的是北川老縣城的滑坡和唐家山滑坡;前者直接摧毀了近半數(shù)老縣城建筑,后者導(dǎo)致了唐家山堰塞湖出現(xiàn)。圖1為北川縣城震前美景,圖2為地震滑坡后狀況。
圖1 北川縣城(震前)
圖2 北川縣城震后滑坡
1.2崩塌
本次地震同樣造成了大量的山體崩塌,也主要集中在烈度為8度、特別是8度以上區(qū)域,同樣均為震前普查時(shí)確定的地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)。圖3、圖4為北川縣城崩塌現(xiàn)場。
圖3 北川縣城崩塌現(xiàn)場
圖4 北川縣城崩塌現(xiàn)場
可以看出,原來的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范在確定各地設(shè)防烈度時(shí),斷裂帶位置的設(shè)防烈度等級明顯偏低。如北川縣城,當(dāng)時(shí)設(shè)防烈度為7度而實(shí)際烈度達(dá)到了11度;因此,建議現(xiàn)行抗震設(shè)計(jì)規(guī)范以此為戒,對近斷裂帶地區(qū)的設(shè)防烈度予以必要提高。另外,鑒于本次地震引起的地質(zhì)災(zāi)害所造成的巨大損失,建議現(xiàn)行抗震設(shè)計(jì)規(guī)范將“不應(yīng)在危險(xiǎn)地段建造甲、乙、丙類建筑”調(diào)整為“不應(yīng)在危險(xiǎn)地段建造各類建筑”。
2、擋土結(jié)構(gòu)在地震荷載作用下的破壞特點(diǎn)
本次調(diào)查發(fā)現(xiàn),在此次地震中,支護(hù)結(jié)構(gòu)的破壞程度與建筑物相比要輕很多。既使是在烈度為11度的北川縣城,支護(hù)結(jié)構(gòu)也只是出現(xiàn)局部破壞;而在烈度為9~10度的漢旺和都江堰,支護(hù)結(jié)構(gòu)僅有輕微破壞,有的則完好無損。圖5~圖8分別為毛石、混凝土擋墻和錨噴支護(hù)的震后狀態(tài)。
圖5 北川某毛石擋墻震后破壞
圖6 北川某毛石擋墻震后破壞
圖7 東汽(漢旺)某擋土墻拐角處開裂
圖8 都江堰市某錨噴支護(hù)震后狀況
可以看出,毛石擋墻上部和中部沿水平灰縫的橫向剪出是其破壞的一個(gè)主要特點(diǎn)。其原因是由于毛石擋墻水平灰縫處砂漿的強(qiáng)度較低,在地震水平荷載作用下,剪應(yīng)力大于水平灰縫(薄弱處)的抗剪強(qiáng)度,導(dǎo)致上部擋墻的水平剪出;因此在高烈度區(qū)域,對毛石擋墻應(yīng)提高砌筑砂漿的強(qiáng)度等級,并合理設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱,以減輕毛石擋墻的破壞。
混凝土擋土墻的破壞主要體現(xiàn)在轉(zhuǎn)角處(主要是陽角)的開裂,但對整體穩(wěn)定沒有大的影響。其原因是其陽角處在地震水平力的作用下拉應(yīng)力局部增大,造成該部位開裂;因此在高烈度區(qū)域,應(yīng)在擋墻陽角處設(shè)置橫梁或水平拉筋等措施。
由于錨噴支護(hù)為柔性結(jié)構(gòu),巖石(土體)錨桿和面層與巖(土)體組成了一個(gè)較為完整有機(jī)的整體,因此基本未見裂縫或破壞。
3、結(jié)語
此次北川、漢旺、都江堰等地的震后地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查結(jié)果,給與我們以下啟示:
(1)地震造成的滑坡和崩塌是導(dǎo)致建筑物破壞、道路損毀、河流堵塞和重大人員傷亡的主要原因之一。
(2)地震造成的滑坡、崩塌等次生災(zāi)害,主要集中在實(shí)際地震烈度8度及以上地區(qū)。
(3)地震造成的滑坡、崩塌等次生災(zāi)害的位置在震前基本均已確定為地質(zhì)災(zāi)害的隱患點(diǎn)。
(4)在建筑物選址時(shí),一定要進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害評估,應(yīng)杜絕在地質(zhì)災(zāi)害的隱患點(diǎn)處進(jìn)行工程建設(shè)。
(5)在地震的高烈度區(qū),毛石、混凝土擋墻和錨噴支護(hù)的護(hù)坡作用是明顯的。
(6)毛石擋墻在地震荷載的作用下,往往表現(xiàn)為上部和中部沿灰縫的水平剪出破壞;混凝土擋墻在地震荷載的作用下,往往表現(xiàn)為陽角附近的開裂;錨噴支護(hù)的抗震效果最好,基本未發(fā)現(xiàn)有裂縫出現(xiàn)。
參考文獻(xiàn):
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[2]許沖,戴福初,徐錫偉.《汶川地震滑坡災(zāi)害研究綜述》[J],2010,56(6):860-874
[3]曹振中,袁曉銘,陳龍偉.《汶川大地震液化宏觀現(xiàn)象概述》》[J],2010,32(4):645-650
[4]《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2010)(2008版)[S],中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)。北京,2010
[5]《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB50330-2012)[S],中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)。北京,2012
作者簡介:
胡安春,男,山東省淄博人,主要從事建筑工程管理等方面工作。