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尚未被认识的灾害土木工程灾害

谢礼立院士谢礼立院士


        作为中国地震工程联合会会长、国际地震工程学会副主席,自5月12日四川汶川发生里氏8.0级大地震后,谢礼立就一直在为抗震救灾献计献策。最近,谢礼立接受了记者的采访,所谈的话题还是围绕地震。
        谢礼立说:“在五千年发展史中,人类遇到了无数次的各种灾害。但是,在这些灾害中,还有一类危害极大、影响极广的灾害迄今尚未被人类所认识。这个灾害就是‘土木工程灾害’。”
        谢礼立认为,虽然没有土木工程就不会有现今的人类文明,但是土木工程在带来文明的同时,也给人类带来了灾难。土木工程灾害产生的机理是由于人们不当的知识——选址、设计、施工、使用和维护导致所建造的土木工程不能抵御突发的载荷,致使土木工程失效和破坏,乃至倒塌而造成了灾害。这些土木工程包括所有的建筑,地上和地下的土木设施,铁路、水库、隧道以及各种港口、矿山和工厂等。
        “包括汶川地震等在内的地震灾害是典型的土木工程灾害。此外,风灾、滑坡、泥石流、煤气管线爆炸、地下水管爆裂、煤矿塌陷、溃坝等也都属于土木工程灾害的范畴。”谢礼立指出,减轻这种灾害的主要手段和手法是科学的土木工程方法,即注意对工程进行正确的选址、施工、设计、加固、维护和保养等。
谢礼立认为,在这次地震中我们应当接受这样的教训:要将减轻地震灾害的重点放在土木工程减灾方法上来,因地制宜地发展有助于土木抗震的经济适用的方法和技术;要重视人类居住环境的选择,尽量将居住地点选在安全的地带和地段上,适当避开活动的断层及容易发生滑坡、泥石流等灾害的恶劣环境;要重新审视和总结我国目前的防震减灾体制及思路,调整我国防震减灾工作的技术路线等。


与国际地震工程学会主席、国立墨西哥大学埃斯特瓦教授(左)讨论与国际地震工程学会主席、国立墨西哥大学埃斯特瓦教授(左)讨论


        最重要的内容是规划和选址

        “目前,汶川地震的抗震救灾工作已进入恢复与重建阶段。在这一环节,最重要的内容就是规划,而规划的核心是选址。”谢礼立坦率地告诉记者,现在围绕灾后重建尚有很多争论,主要的分歧在于是原地重建还是异地重建。他认为,鉴于目前我国国土资源紧张的局面,从技术角度来讲,应该将可建范围尽可能扩大。
        “这次汶川地震有两个世界性的特点:其一,它是‘板内地震’,即板块内部发生的地震,具有震源浅、频度高、强度大、分布广的特征。其二,此次地震中大量滑坡造成堰塞湖等次生灾害,滑坡俨然成为‘陆地上的海啸’。”谢礼立说。
        谢礼立认为,就防震技术而言,重建选址应该主要避开两个地方,一是有严重滑坡的地段,二是处在断裂带中心的地区。“只要不在断裂带上,躲开中心500米,甚至一二百米的地方都属于可建范围。在这些可建范围内重建的建筑物都应该是安全的。”
        另外,谈及提高设防标准时,谢礼立透露,汶川地震发生后,中国地震局已经编制了新的灾区地震参数区划图,为恢复重建工作提供抗震规范。区划图的总体抗震水平在8度左右。“实际上,距离下次发生如此强度的地震还会有相当长一段时间,所以设防的标准没必要太高。设防标准高,意味着灾后重建的成本就会大大增加。”


1996年12月,谢礼立院士和加州大学(伯克利)的Jack Moehle教授在讨论1996年12月,谢礼立院士和加州大学(伯克利)的Jack Moehle教授在讨论


        提高建筑物设防目标

        “汶川地震发生后,社会舆论普遍认为,要提高学校、医院等人群集中区建筑物的防震标准。可是,很少有人意识到这样做的原因。”谢礼立认为,之所以要重点防护这些建筑物,是因为生活在这些建筑物中的群体都是弱势群体。与普通人相比,孩子、病人的逃生能力与自救能力都要弱很多。如果从这一理念出发,那么幼儿园、孤儿院、养老院、敬老院以及残疾人集中的建筑物都应该被列入提高设防标准的范围,而不仅仅是学校和医院。
        此外,在这些重点区域,除了提高设防标准外,还应该提高设防的目标。对此,谢礼立举例说,“如果将一所建筑物的抗震标准由7度提高到8度,这意味着发生8级地震时,建筑物会遭到中等程度的破坏,经过适当修理后还可以接着使用。而如果提高设防标准的话,同样标准的房屋可以做到基本上不发生破坏。”
据介绍,由谢礼立主编的《建筑工程抗震性态设计通则(试用)》一书就是从控制建筑物的变形能力、地震速度位置反应等方面来提高建筑物的设防目标的。该书所建立的标准是我国第一部推荐性的设计标准。
        谢礼立说:“在采取提高建筑物设防目标的相关措施后,房屋的建筑成本大约会增加20%。不过,这应该是在中国百姓可接受的范围之内。”

        让地震不给人类造成重大损失

        “我已经经历过1966年的邢台地震、1970年的通海地震、1975年的海城地震、1976年的唐山和松潘地震以及1996年的包头和丽江地震,所以面对汶川地震灾区现场,我唯一的感受是,灾难都是如此相似。”当问及四川地震灾区给他留下的最深刻的印象时,谢礼立说:“我在国家汶川地震专家委员会成立的大会上,也是这样跟温家宝总理说的,‘我现在所想的是,下一个汶川在哪里?’”
        他认为,防震减灾与通常的防灾减灾一样,一般有两大措施,即灾前的措施和灾后的措施,而防灾减灾的最终目标是不要发生灾害,以及永远不施行灾后的措施。因此,最有效的防灾减灾措施应该是灾前的措施,也就是要“预防为主”。换句话说,灾后的措施用得越多,越说明灾前的措施还不得力,还有问题。“作为一名防震减灾工作人员,我希望永远不要让国家领导人为了发生灾害而伤脑筋,跑现场,当救灾的总指挥。”
        谢礼立告诉记者,地震预报的难点在于不能直接研究地震,所以目前还无法做到准确预报,而这方面的技术也远没有达到稳定、安全、可靠的程度,不能随便加以应用。不过,虽然目前人类还没有能力使自然界不发生地震,但面对地震这样的自然现象,我们却完全可以做到让它不要给人类造成重大的、难以挽回的损失。
        谢礼立说:“我们应该认识到,导致地震灾害的主要责任是我们自己,是人类社会。我们要用正确的方法来指导防震减灾的实践,要将主要的精力放在采用的土木工程方法上,而不要将它寄托在目前或今后相当一段时间内都做不到的地震预报上。”