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【积石山地震专访】甘肃省城乡规划院总工芮佳:连夜奔赴千里路,抗震救灾积石山

芮佳 建筑结构
2024-09-08

引言

2023年12月18日,甘肃临夏州积石山发生6.2级地震,震源深度10km,本次地震最大烈度为Ⅷ度(8度),涉及甘肃省3个市(州)9个县(市、区)88个乡镇(街道)以及太子山天然林保护区、盖新坪林场,涉及青海省2个市(州)4个县(市)30个乡镇。地震发生后,甘肃省城乡规划设计研究院有限公司总工程师芮佳第一时间向公司领导主动请缨,和同事一起充分发挥专业优势,在灾区开展房屋应急评估工作,他们不畏艰险,不计个人得失,深刻诠释了抗震救灾精神的内涵。

受访嘉宾:芮佳,博士,正高级工程师,甘肃省城乡规划设计研究院有限公司总工程师

采访团队:《建筑结构》杂志社

问题1:积石山地震发生时,您身在何处,自身有啥感受?您是何时接到上级通知并确定奔赴灾区一线,本次地震调研,贵司接到的那些主要任务?第一时间您和团队成员做了哪些方面的准备工作?请您介绍下到达灾区的路途经历及何时到达灾区等情况。

回复:地震发生的当天,我正在甘肃省酒泉市进行项目配合工作,由于酒泉市距离震中较远,在当地基本没有感受到太大的震感。据反馈,当天兰州市区震感强烈,地震发生后家人和朋友不断联系,互报平安。


本人所在省规划院隶属于甘肃省工程咨询集团,2023年12月18日23时59分积石山县发生地震后,于当天凌晨,即12月19日的0时30分,集团就接到甘肃省住房和城乡建设厅的有关通知,集团和公司领导连夜组织相关房屋建筑应急评估工作。19日上午我院迅速完成专家组组建、后勤保障筹备工作。为顺利完成屋建筑应急评估工作,且考虑到尽量不占用当地救灾资源,均自备方便面、饮用水、棉衣、被褥等物资,把困难想到前面,计划吃住均在车上解决,尽量自给自足。

▲ 专家组准备出发

地震发生后我第一时间向公司领导主动请缨,当接到出发命令后,我与同行结构专业同事立即从酒泉市驾车出发,星夜兼程约1000公里,奔赴积石山灾区,途经兰州市,也没有时间回家,直接快速到公司,在车辆上张贴应急通行标志后,继续赶路到达灾区时已是12月20日, 路程总用时约11小时。


到达灾区后立即接受任务,随即展开对灾区学校、医院、政府指挥机构办公楼、城镇居民住宅、乡村居民房舍及需要尽快复产复工的厂房进行详细排查,认真履职,及时出具灾后评估结果,确保人民群众能够在安全房屋中进行生产、生活。

▲ 行驶路线图【酒泉→临夏回族自治州】

问题2:据了解,地震发生后,贵司第一时间组建专家组到达现场,一般情况下,初始生活各方面的条件比较艰苦,专家组成员的日常工作安排是什么样的?食宿是如何解决的?心里方面的压力是如何调整和克服的?

回复:房屋建筑应急评估工作时间紧、任务重,在十余天的抗震救灾工作中,所有参加灾后评估工作的人员,均是忘我工作、倾力投入,不断与时间和灾情赛跑。到达灾区前,虽然对天气情况有预估,并且准备了羽绒服、羽绒裤、棉鞋等保暖物资,到达现场后又穿上军大衣,但即便如此,在-15℃的户外工作不到一小时全身就被冻透。由于灾区很多村落地处山区、住户分散,加之当时山区冬季降雪,导致行车不便,有些地区只能步行进行排查。连日来的严寒和疲惫,极大考验所有同事的身体素质和意志力。

▲ 赶往受灾村庄的路上

按照统一调度,专家组成员每天早上必须7点准时出发,根据指挥部统一安排到达指定区域,由于夜间光线及照明原因不利于安全排查,所以基本上太阳刚升起时就立刻开展工作,太阳落山前必须要完成当天的户外工作。由于工作量相对繁重,冬季日照时间短等因素,为了能在规定时间内完成工作,所有专家组成员基本上顾不上吃午饭。条件允许的同事可以吃碗泡面,我随身装一些即食的食品,一边走一边拿点食物充饥。遇到有些受损较轻的村庄,当地群众经常会邀请我们在家里喝口热茶,但是由于时间紧张,基本上没有时间进行休整。

▲ 进行现场评估工作
甘肃省规划院这次派出的专家组成员中,包括我在内大概有10%的同事是参加过甘肃省历次地震灾后评估工作,这些同志心里素质相对比较好。其他专家组成员在去灾区之前,公司领导已经做好充分的动员和心理准备,在后续连续的余震中,全体成员克服困难,都能够做到表现镇定,有序推进工作。

▲ 在安全评估的同时进行必要的解释工作

问题3:请结合相关地震信息的公开报道及团队成员现场考察情况,简要介绍一下本次积石山地震的整体震害情况。

回复:甘肃临夏州积石山县6.2级地震,震源深度10km,震中5km范围内,平均海拔约2787m。震中距距兰州市102km。本次受灾最为严重地区位于积石山县大河家镇。在兰州地区的震感也很明显,主要表现为水平加速度。从灾区收集到的影像资料来看,震中区域附近的竖向地震作用效应更为明显。根据相关专家提供的峰值加速度频谱分析,虽然加速度峰值很大,但在主要峰值区域的持时较短,否则破坏性可能会更强。依据现行《建筑抗震设计规范》设计的建筑物基本均表现良好,下面图中的一栋位于积石山县8层商业建筑(框架结构),梁柱节点基本完好,仅填充墙受损表面保温层出现鼓包、翘曲等问题。

▲ 框架梁柱节点基本完好


▲ 填充墙受损表面保温层出现鼓包、翘曲
▲ 12月21日余震中灾区村舍中监控拍到的视频

问题4:据报道,地震发生后相继还有几次较大余震,余震发生时您正在做什么?作为一名从事结构抗震领域的专家,亲身经历地震,您有什么感受,周边的人员有何反应?

回复:到达灾区后,先后经历了有感余震6~7次,其中,震感比较强烈的是在12月21日下午16时02分发生的4.1级余震,当时我正在一幢商业建筑中进行安全性排查(结构体系为框架-剪力墙结构)。同行的一共三人,当地引导员、我和一名同事。余震突然发生,整个大楼都在晃动,同时伴随有剧烈的声响。当时引导员立刻就向大楼外面跑,同行的同事也是一边跑,一边不断呼喊我快跑。当时我第一反应还是有点慌张,但当时已经对这栋建筑排查了大部分,发现绝大多数梁柱节点完好,在一晃神后,我立即就镇定下来,一般在经历过主震相对完好的建筑,在余震发生时应该能够具备足够的安全冗余度。再仔细听声响主要还是附属构件不规则晃动发出,没有出现结构构件发生破坏时混凝土崩裂和钢筋拉断的声音(这个经验是我多年在结构试验中获取的)。这次余震持时较短,在楼内有震感的时间大约10秒。后续调查工作中再次发生的余震震级都相对较小,各位同事在余震中的表现也愈发沉着冷静。其实仔细一想,我们都是经历过数次地震的工程技术人员,在地震发生时都本能地产生恐慌,那么当地群众在没有相关经验时,经历了6.2级主震,数次强余震后内心的恐慌可想而知。所以后续应通过不断宣传、培训、演习、模拟体验、手机设置地震预警等方式,提高公众更好地应对地震风险,并减少潜在的损失也是抗震防灾中一个重要方面。

问题5:此次积石山震后震害调查工作,让您对房屋抗震机理以及农村建筑抗震方面有哪些更为深入的认识?对您的工作有哪些启示?

回复:在灾区看到房屋倒塌受损的状况后,发现本次受损严重以农村自建房为主。自建房有其特殊性,首先,自建房的质量取决于当地工匠和农民自身对建筑的认识,基本以实现自身居住条件改善为首要目的。特别是十几多年前盖的房子,房屋结构简单、材料质量参差不齐,缺乏必要的抗震构造措施。


这次在震害调查过程中也发现了一些好的案例,在距离震中较近的一个村庄,一进村庄就发现其震害明显小于临近村庄。在村庄排查的全过程中明显看出其震害程度较小,但是,与相邻村落的建筑构造和质量上的没有太明显差异。直至调查临近结束,通过与该村社长的无意交谈才发现问题所在。当地由于地处黄土高原山区,存在较大厚度湿陷性黄土,之前很多年当地居民常年饱受房屋地基沉陷之苦,所以自建房的建造都是围绕如何解决地基沉陷问题。近十年这个村庄采用一种在当地居民口中叫“地圈梁”的基础形式,当地居民带我到一栋正在建设的自建房查看,发现是高度为800mm的十字交叉弹性地基梁基础,这个村的居民普遍更愿意把有限的资金花在基础建造上,而临近村庄更愿意把钱花在装饰装修上。由于基础具体良好的整体性,对提高房屋的抗震整体性起到很大帮助作用。

▲ 十字交叉弹性地基梁基础

其次,不同历史时期,当地居民根据自身经济条件选用不同的材料建造,如:早期的土木结构、中期的砌体结构、近些年的框架结构。这些不同类型的建筑为了实现最大化的利用,先后不同时期建造的房屋互相交叠为一体,这也是造成震害复杂的主要原因之一。

▲ 当地民居典型院落

对于今后的结构抗震减灾工作,首先,建议农村自建房逐步纳入国家规范体系,逐步落实必要的抗震构造措施。对于已经存在的农村自建房,可以逐步进行改造和加固,提升其抗震能力。这不仅可以保护农村居民的生命财产安全,还有助于提高整个农村地区的防灾减灾能力。本次地震中,城镇近二十年来遵循规范体系设计的建筑物,虽然有部分建筑存在损伤,但整体表现均良好。


其次,城镇中不同历史时期的建筑物是结构抗震设防的“软肋”,这在历次的震害中均有较为突出的反应。建议主管部门尽快建立城镇区域灾害评估系统,有别于过去只对单体建筑进行震害评估,合理分配城镇区域内应急避难场所及应急救援资源配置。

▲ 城镇中的老旧房屋受损严重

问题6:到震区调研是一件具有极大危险性且又非常辛苦的事情,能多次亲赴震中一线,对个人的成长、专业认知以及科研工作上有哪些重要意义?回顾以往,您还进行了哪些与防震减灾相关的工作?

回复:谈到非常辛苦实在是愧不敢当,因为在灾区现场有太多为抗震救灾和灾后重建辛勤付出的工作人员,我们也仅是利用自己的专业知识为灾区尽一些绵薄之力。从个人成长的角度,我始终没有忘记母校—兰州理工大学“艰苦自立,忠实不欺”的校训。虽然我们身处在祖国西北边陲,没有优渥的成长条件,但内心深处一直有扎根西北、矢志奋斗的光荣与梦想。通过到震区调研可以直接接触和感受灾区的实际情况,亲眼目睹灾害的规模和影响,作为一名抗震工作者,有助于我深入了解地震灾害的严重性,从而更好地理解其背后的原因和机制。在震区工作需要面对复杂、危险的环境,在这种特殊环境下积累的工作经验可以提高个人的应变能力和处事能力,需要能够处理紧急情况、应对不可预测的挑战,并能迅速找到解决问题的有效方法,这些都对个人的成长和发展起到非常关键的作用。


我第一次参加地震灾害评估是2008年汶川地震,当时甘肃省的陇南地区也是受损比较严重的地区。2013年甘肃省定西市岷县漳县交界6.6级地震、2010年舟曲泥石流、2017陇南特大泥石流等,我均参与了灾后评估工作以及灾后重建工作。近些年作为甘肃省抗震防灾协会专家成员,参与多部省内抗震相关地方规程的编制工作,目前正在主编甘肃省地方标准《建筑结构非线性分析及抗连续倒塌技术规程》。在本次地震发生之前,我们已经对主余震序列下结构损伤及破坏开展了相关研究,出版了专著《主余震序列作用下带伸臂桁架超高层建筑抗震性能研究》,并发表了两篇有关对于震后结构损伤定量评估的SCI论文。针对甘肃省农村自建房特点开发了一些价格低廉并具有减隔震效能的装置及构造方法,如《一种适用于农村自建房的调频质量阻尼减震装置》等11项授权专利。目前正在承担省级重点研发《城镇区域地震灾害性评估系统》的科研工作。尽管参加了许多地震灾害现场调研工作并取得了一些成果,但我们清楚地认识到这些努力还远远不够。在面对地震灾害这样的复杂问题时,我和团队成员仍需要持续地深入研究、改进和创新。

▲ 一种适用于农村自建房的调频质量阻尼减震装置

与公司结构技术研发中心同事灾区合影

(从左到右依次为:罗晓舟闫相芮佳刘利明

致谢:

感谢甘肃省积石山县抗震救灾指挥部、甘肃省住房和城乡建设厅、积石山县住房和城乡建设局对我院的信任,将如此艰巨的抗震救灾建筑安全性评估工作交给了我们,能够成为这项任务的承担者之一倍感荣幸。感谢甘肃工程咨询集团、公司的正确决策和领导,统筹协调保证本次工作的顺利完成,同时也在艰苦的环境中为专家组提供充足的后勤保障。感谢公司专家组成员,通过大家协调一致的工作态度、互勉互助的工作作风,我们取得了显著的成果。感谢全国勘察设计大师王翠坤总工,在安全排查工作中不断与我们沟通交流,及时提出方法及建议。感谢中建科技集团华南有限公司设计中心副总工程师张伟提出的宝贵建议。感谢积石山县各乡镇机关、学校、医院等单位的同仁,你们才是本次抗震救灾中,冲在一线的救灾英雄。


作者简介:

芮佳,工学博士,正高级工程师。主要从事建筑结构设计和研究工作,主要研究领域:城镇区域灾害性评估、建筑结构抗连续倒塌。甘肃省超限高层建筑工程抗震设防审查专家委员会委员,甘肃省抗震防灾协会理事,甘肃省土木建筑学会钢结构专业委员会副主任委员,工程抗震学术委员会副主任委员,信息化技术学术委员会副主任委员,兰州大学、兰州理工大学、青海大学硕士研究生导师。甘肃省陇原创新人才,第二届“建筑结构行业杰出青年”。

图片来源丨本文照片均由嘉宾本人提供。


责任编辑:李会珍 


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