9月8日摩洛哥发生6.8级地震,已造成至少2901人死亡,5530人受伤(截至9月12日)。除了令人惊目的伤亡人数外,摩洛哥当地众多历史古建也因地震被损毁,引得人们的遗憾与惋惜……
历史古城遭遇百年最强地震
摩洛哥是一个位于非洲西北部的沿海国家,位于非洲板块和欧亚板块中利比里亚次级板块碰撞带的前沿,地震较为多发。但是本次地震并不是直接发生在板块交界处,而是发生在非洲板块内部。
历史上,摩洛哥曾发生过不少破坏性地震,如1960年发生过一次5.8级地震,造成了约12000人死亡。但自1900年以来,距离该地区500公里远的范围内从未发生过6级及以上的地震,5级及以上的地震也仅发生过9次。本次地震所释放的能量,约为1960年地震的30多倍,是自1920年以来发生在摩洛哥的最大地震。
自1920年来发生在摩洛哥及其附近的地震
(圆圈符合代表地震的震中,圆圈的大小随着地震震级的增加而增加)
美国地质调查局根据地震烈度分布,摩洛哥建筑物建筑质量情况与人口分布,估算此次地震最有可能造成1000-10000人死亡(见下图)。
预估死亡人数(来源:USGS)
距离震中最近也是受灾最严重的城市马拉喀什古城是世界上最大的土城,1985年联合国教科文组织已将马拉喀什的老城作为文化遗产,列入《世界遗产名录》。马拉喀什老城建立于公元071-1072年,有大量古建筑,曾被称为摩洛哥城,摩洛哥的国名也是从这一称呼演变而来。
古城大多数建筑物都是用容易倒塌的砖石和沙子建造的,抗震性能本身就低,在这种情况下,一个震级并不高的地震来袭,都会对这座古城造成毁灭性打击。
烈度分布(来源:USGS)
地震之前,马拉喀什古城是这样的(如下图)。
地震之后,马拉喀什古城是这样的(如下图)。
地震伤亡惨重背后的原因
拥有众多文化珍宝的摩洛哥对地震的安全防范意识似乎依然不高。2003年,摩洛哥曾制定了一个“建房抗震指导法案”,但推行的效果一般,以至于在次年6.5级地震中再遭重创——628人死亡,926人受伤。
此次6.8级地震损失惨重,除了地震发生在夜间,城市人口密集、救援能力差等原因,最主要的还是该国建筑物抗震能力弱。尤其马拉喀什城内建筑多为夯土和砖建造。一旦剧烈的大地震袭来,甚至可能出现整个村镇被夷为平地的情况。再加上有些村镇没有连通外界的公路,伤员难以得到及时救助,甚至也没有医疗物资可以应急,这就进一步加剧了伤亡情况。总之,房屋建筑抗震能力差是摩洛哥马拉喀什地震造成重大人员伤亡的主要原因。
9月10日在摩洛哥震中附近的艾米兹米兹村遭地震损毁的房屋(来源:新华社)
据中国地震局地球物理研究所特聘专家高孟潭介绍:本次地震造成的受伤人员中,重伤比例高达68%,表明房屋建筑脆性破坏特征更为明显,倒塌过程快,易形成粉碎性废墟,一旦倒塌,人们来不及反应,致死率和重伤率就会非常高。英国开放大学教授大卫在接受央视采访时表示,当地建筑多用夯土和砖建造,缺乏足够的抗震性能。当地许多建筑都很古老,没有按照现代的抗震标准建造,一些建造成本较低的建筑,更容易在地震中倒塌。
家家有本难念的经,古建筑抗震难?
我们前面说到了这次摩洛哥地震造成大量人员伤亡的主要原因是建筑质量的问题,但家家有本难念的经。这座古城的古建筑大多为砖瓦、木制、石质堆砌,甚至是夯土结构的房子,相比于我们现在的建筑抗震要求,那肯定是远远不及。
摩洛哥如果对这些古建筑进行彻底的现代化抗震改造,难度和挑战并存,并不是一件容易的事情。
摩洛哥地震灾难现场 来源:《世界报》(ElMundo)
从现场的画面中可以看到,摩洛哥当地古建筑主要是以砖木为主的砌体结构,这种建筑结构自重大、材料刚中“不带柔”,本身抗震能力较差,时间久了除了材料本身的损坏,还会有地基承载力不足导致结构不均匀沉降等问题,抗震加固的难度就更高了。除了技术要求高,还需要大量的资金投入。
摩洛哥震后断壁残垣的老城让人深感痛惜和遗憾。在世界范围内,受到“天灾”损坏而变得尺椽片瓦的历史古建并非孤例。
2023年2月,土耳其接连两次地震让当地众多各具特色的古建筑遭到损毁。有近2000年历史的加济安泰普城堡不仅部分堡体在地震中坍塌,城堡旁边的挡土墙也多处倒塌,环绕城堡的金属围栏更是被震得七零八落。距离震中约160千米的耶尼清真寺也未能幸免,其主体建筑的圆顶部分几乎全部坍塌。
![](/__local/1/57/84/5895D38EFF16DC48136779A2491_E1C4A002_539EC3.png)
加济安泰普城堡在地震中受损严重 来源:澎湃新闻
我国同样也是拥有悠久历史的国家,不过咱们的古建筑面对地震表现稍好一点。因为中国古建筑大多为木结构形式,在其梁柱节点等重要部位都应用了雀替、榫卯结构等特殊工艺以增强其连接的可靠性、灵活性和安全性等。此类柔性结构的工艺技巧也在极大程度上区别于当代社会的钢筋混凝土结构、钢结构等刚性结构,在建筑物的抗震性和灵活性方面有独特优势,为建筑物的长时间保存做出了一定的贡献。西安大雁塔、山西释迦塔等都是经受住数千年的风霜雨雪的优秀木结构古建代表。
山西应县木塔,又名释迦塔
但我们同样也拥有大量砖木结构古建筑,汶川地震中,汶川姜维古城遗址遭受严重破坏,其中汉城墙垮塌了一大半、点将台损毁严重、明城墙垮塌严重。布瓦黄泥碉群震前共48座,震后两座石碉全部倒塌,三分之二黄土碉倒塌。
为了让文化珍宝留存更久,一般都会对古建筑进行抗震加固修缮。古建筑的加固修缮与现代建筑不同,其可选择的加固方法有限,在保证加固质量的前提下,还需要做到“修旧如旧”, 在不显著改变外观的情况下提高结构承载力和抗震性能,消除现有结构安全隐患。因此,钢筋网+高性能复合砂浆加固、粘贴碳纤维布加固等不显著改变结构截面尺寸的加固方法就非常适用于古建筑的加固修缮。一般对砖砌体结构进行加固,可以采用钢筋网+高性能复合砂浆方法,对部分木结构(如柱子)可使用粘贴碳纤维布加固方法,确保木结构承载力满足结构要求,同时起到防腐的作用。对蛀空、腐朽的木结构采取更换或者局部剔除后修补的方法加固。
天灾不由人,抗灾不由天。既然“天灾”难以避免,那么未雨绸缪、竭力修复,采取有力有效的措施最大限度减少损失,不让古建筑迷失在风雨中,消失在历史长河里,则是我们所能做的最大努力。对于像摩洛哥马拉喀什这样的古城,更应该在建筑抗震方面进行刮骨疗毒式的提升,在民众防范地震意识上进行加强,否则当下一次地震到来时,恐怕同样的一幕还将上演。
转载:四川地震局(来源:震知卓见)