论文传递¦陈龙伟,刘昊儒:2023年2月6日土耳其双强震场地液化及其震害特征现场调查分析(《岩土工程学报》2024年第7期论文)

文摘   科学   2024-08-29 10:00   江苏  
论文引读与观点概要
震害考察是地震工程研究的支柱之一,人们对于如何抗御地震灾害的认识,在很大程度上来自大地震的经验[1]。地震震害调查是获取工程震害资料和经验最直接、最有效的手段,也是工程抗震理论和分析方法发展最重要的基础[1-5]。深入的震害调查工作,为中国乃至世界工程抗震技术的发展起到了巨大的推动作用。开展震后科学考察,工作内容体现在:调查震害、发现事实、查明真相、解释原因、剖析机理,目标是服务设防和实现减灾。           

地震土壤液化一直是岩土动力学中前沿、热点和难点课题[4-5]。自1964年日本新泻和美国阿拉斯加两次地震后,地震液化研究开始被科研和工程界所重视,至今已有近60 a的历史,对液化机制的认识以及液化减灾技术已经有了重大进步,但仍有一系列问题尚未解决。从近期几次大地震中液化造成的损失来看,液化灾害依然存在,甚至有越来越严重的趋势,所以地震液化被学者称为防震减灾工作中的一颗“毒瘤”[6]。随着韧性城市抗震理念、防灾减灾新理论和方法等的有效实施,强震作用下建筑物毁坏引起的人员伤亡趋于越少,但因场地地基和基础破坏导致的基础设施功能损失却仍占有较大比例,场地地震破坏风险评估依然是科研及工程设计的重点任务,其中地震液化是场地破坏最典型的代表。           

据中国地震台网正式测定,北京时间2023年2月6日9时17分和18时24分,在土耳其中南部(N 37.29°,E 37.04°)、(N 38.09°,E 37.24°)分别发生7.8级和7.5级罕见的双强震,根据土耳其灾害和应急管理局(AFAD)测定,两次地震的震源深度分别为8.6,7.0 km[7]。两次强震导致土耳其、叙利亚两国超5万人遇难,造成大量城市建筑物和生命线工程严重毁坏。地震发生后,中国政府第一时间派出救援队赶赴土耳其地震灾区实施国际救援,救援工作赢得了土耳其人民的崇高赞誉和极度信任。为深入探查地震断裂活动情况、调查分析建筑物震害特征、提高建筑物抗震能力以及做好灾后恢复重建,中国地震局组织了“土耳其7.8级地震科学考察”队,开展土耳其地震震害的科学考察工作。通过地震科考,全面认识土耳其地震的发震构造和构造变形机制,获取强地面运动场、工程震害特征与破坏机理。笔者参加了此次地震科考队,主要工作目标为强地面运动观测与震害机理调查,重点调查场地破坏(液化及其震害)等。从2023年3月24日至3月31日,前后调查5个地区,发现了典型的液化现象以及液化导致的建筑物震害。           

本文针对现场科考发现,分析此次地震宏观液化现象及其震害特征,展示典型地震液化宏观震害现象,以期认识此次重大地震场地液化规模、范围及震害程度,旨在为我国地震液化减灾技术研究提供参考。


结  论

通过现场考察,调查了本次土耳其双强震触发的场地液化震害现象及其特征,对此次地震的宏观液化现象以震害特征概括如下5个方面。           

(1)此次地震场地液化现象明显、灾害严重、涉及范围广,且存在大面积、区域性液化现象。虽然时间过去了一个半月,经历过人工清理、雨水冲刷,但液化喷砂迹象依然显著,表明地震时场地液化喷水冒砂现象严重。           

(2)场地液化震害形式多样、震害典型、特征突出,调查发现了喷砂、液化侧移扩展、地基沉降以及地基丧失承载力等典型场地液化震害形式,且造成大量建筑物严重破坏。           

(3)在两个调查地区发现了液化引发的地面侧移,地面出现显著的张拉裂缝,侧移量从几米至十几米,直接导致建筑物严重破坏甚至毁坏。           

(4)调查发现场地液化导致建筑物地基丧失承载力的典型震害,液化区域内大量建筑物严重倾斜、沉降,沉降量从几十厘米到1~2 m、倾斜角度从几度到十几度不等,现场测量最大倾斜建筑物倾斜角度达到20°。           

(5)现场调查发现了液化喷水冒砂、液化后孔压消散固结引起的地基沉降,导致建筑物及道路路面等下沉现象,沉降量从几厘米到几十厘米。           

通过土耳其双强震宏观液化现象及其震害特征现场调查,概述了此次重大地震场地液化规模、范围及震害程度,震害调查可为中国液化减灾技术研究提供基础资料。

         

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《岩土工程学报》2024年第7期全文阅读

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