海地劫难 7级地震为什么会死那么多人

    万维网友嵇少丞来稿：一周之内西半球发生两次强震，1月9日那一次6.5级，发生在美国北加州

枫岱亚市附件，一人未死，受轻伤者不到40人。1月12日那一次7.0级，发生在加勒比海岛国——海地首都附近，太子港市及其附近多座城镇立刻被毁，就连该国的总统府、议会大厦、联合国驻军总部大楼、以及其他政府部委和监牢等要害建筑皆被震塌，方圆几十公里一片废墟，尸体遍地，成为人间地狱。仅太子港市震后第三天就找到约五万具尸体，预计死亡总人数在十万人到二十万人之间。据报道，海地85%医生丧生，绝大部分政府部长级高官失踪。至少300万民众在地震中失去住所。

    两次震级相差不大的地震，遇难人数为何如此悬殊呢？

    2001年3月，美国西部西雅图也发生过一次7.0级地震，地震时仅造成一人死亡，但并非建筑物倒塌砸死，而是受地震刺激，心脏病发作身亡。

    1988年前苏联亚美尼亚共和国的6.9级地震，造成列宁纳坎市80%的建筑物倒塌，2.4万人死亡，2.0万人严重伤残。然而，美国旧金山1989年一次震级相等的地震仅死亡68人。

   1983年智利瓦尔帕莱索市发生7.8级强烈地震，100万人口的城市仅造成150人死亡，与中国唐山市相比，震级和人口完全相同，唐山地震造成24万人死亡。

    两次震级完全一样的地震，遇难人数为何如此不同呢？

    造成这种差异的根本原因是，发达国家更重视抗震设防，抗震设防没有仅停留在口头上，而是真正落实到实际行动中，做到建筑选址科学化，建筑设计有人审，筑建筑材料有保证，施工质量有核查。大量的地震事例表明，设防不设防，效果大不一样一。

    2001年3月美国西部西雅图的7.0级地震，为什么没有直接造成人员伤亡？其根本原因是：1906年旧金山8级大地震之后，西雅图在城市地震区划、建筑物抗震设防方面采取了有效措施，确保了建筑物具有抗御8度地震的能力。2000年还发行了2亿美元的债券，用以加固学校建筑和桥梁等，因而在遭遇7.0级地震袭击时损失极小。

    阿根廷圣胡安市1944年发生7.8级地震，城市毁坏严重，并导致5000余人死亡。震后重建时，政府采取了设防措施，城市总体上按地震烈度8度设防。所以，1977年这里发生7.4级地震，仅造成70人死亡。城市建筑物的抗震设防为抵御地震灾害发挥了重要作用。

    5.12地震中，北川一中两栋1995年建的教学楼轰然倒塌，1500多师生被埋在废墟里，823名学生和40名老师遇难，120多名学生严重伤残。可是教学楼边上十几米远那栋60年代的砖混结构的老红楼却没有倒，为什么？那就是那个年代的人干事认真，讲究建筑质量。

    造成海地地震伤亡极其惨重的原因主要有几下三点：

    1. 建筑物缺失抗震能力

    海地是西半球最贫穷的国家。长期以来，政局不稳定，经济落后，主要依赖国际援助，飓风、洪水等自然灾害时有发生，2/3的劳动力缺乏正式工作，76％的人生活在贫困线以下，56％的人营养不良，全国只有20％的居民能用上自来水，成人文盲率近50％。在这样的穷国，建筑物的抗震设防无从谈起，百姓能有简易房屋住住就已经很满足了， 何谈建筑质量与抗震能力？就连总统府、国会大厦、联合国维和驻军总部大楼、以及政府部委大楼也都是些外表光鲜，实质豆腐渣工程，在7级地震中一震即塌，绝大部分政府部长级高官被埋废墟，迄今失踪。

    据海地地震灾区照片等资料分析发现：（1）许多砖混结构的民房没有钢筋，特别是缺少抗震能力强的带粗螺旋箍筋的钢筋混凝土柱。（2）钢筋混凝土框架结构房屋的倒塌几乎都和柱子的破坏有关。柱子的破坏主要包括: 柱子顶端和底部水平破裂、柱子主筋压屈与压弯、外部保护层剥落、柱体剪切破坏等等。柱梁之间的节点尤其容易破坏。遭到破坏的钢筋混凝土柱子往往是：柱子里钢筋太少太细、箍筋间距过大，搭接长度不足、横向接头钢筋过少等等。柱子是房屋的“脊梁”, 软骨头的房屋一震就塌。（3）无筋承重墙主要被剪切断裂破坏。(4) 对于砖混结构和钢筋混凝土框架结构的房屋来说，房屋越高，地震时破坏率越高。（5）街面的门面房特别容易被地震毁坏。这类建筑往往采取强梁弱柱体系，而且结构布局不合理。底层临街一面，开洞很大，作为商店的门或窗户, 而在背街的那一面墙开洞很小。房子的强度一边强、一边弱。地震来时，房屋底层破坏后向街心一侧倾倒。

    2. 沙土液化与地基失效

    太子港是个有200万人口的大城市，但是这个城市最初设计只能容纳20万人。后来城市人口剧增，城区盲目扩张，房屋不得不建到附近的山坡上或冲积低洼区内。无论山坡上的风化土还是冲积低洼区内的松散沉积物，空隙度大，内含饱和水，具触变性。在静态情况下，水饱和的沉积物尚具有一定的稳定性，但在地震波的晃动下，这种水饱和的松散沉积物瞬刻失去稳定性，呈现出液态的物理性质(即沙土液化)，使得坐落其上的建筑物在流沙中不均匀下沉，造成建筑物倾倒而彻底摧毁。这就是建筑学上所说的场地效应和地基失效。举个例子，把一块方糖放在一碗小米上，然后来回晃碗，方糖很快沉入小米之中。太子港大多数房屋不是建在基岩上，而是坐落在松散沉积物之上，这也是为什么地震中如此众多的楼房倾斜倒塌的重要原因之一。建筑物越大越高（例如政府大楼、医院，大学），由沙土液化造成的地面不均匀沉降而使得建筑物倾斜、倒塌越明显。那些建在半山腰风化土之上和坐落在河岸边的房屋，地震振动使地基连同房屋倾倒后跌落谷底。事实又一次证明，直接建在坚固基岩上的房屋更耐震。中国唐山地震中唯一仅存的两座古庙，就是因建在坚固基岩上而得以大难不毁。

    3. 城市建在断裂带上

    海地这个岛国位于北美板块与加勒比板块的主边界上，该边界就是一条巨型的剪切走廊，平均运动速率为2 厘米/年。剪切走廊内含三条断裂带，最北的一条以走滑－逆冲运动为主，中间和南边两条都是左行走滑为主、逆冲为辅的断裂。海地首都——太子港市正位于南边断裂带——恩里基约—芭蕉园（Enriquillo-Plaintain Garden）断裂之上。所以，这次海地地震基本上属于直下型地震，震源深度仅为8－10公里，故对太子港市破坏性极大。十八世纪中叶同一断裂发生的另一次强震毁灭一次太子港市，250多年之后再次被地震毁灭。人类总是健忘，继续在地震危险性极大的活动断裂上继续建城市。“秦人无暇自哀而后人哀之，后人哀之而不鉴之，亦使后人复哀后人也”。

    断裂带是地震时地面变形的集中之地。断裂带两侧的相对位移，包括水平和垂直位移，在7.0级地震中从几十厘米到一两米，跨越断层的房屋，其基础承受不了这么大的位移，房屋因而遭到破坏。所以，在强震中，那些坐落在断裂带上的建筑物全部倒塌，无一幸免。2008年，我在四川5.12地震灾区考察是看到，龙门山中央断裂和前山断裂的地表破裂或形变带的宽度一般小于40米，在这个范围内，各类房屋无论其建筑结构、所用材料、施工质量全部倒塌损毁。

    但愿海地地震是一面镜子，人类从此从中吸取了教训。(作者为加拿大蒙特利尔大学工学院教授)