摘要:由于我国是处于太平洋沿岸多地震区的国家,许多城市位于地震区,地震发生以及能量大小对建筑物的损失不可提前估量,因此这就需要加大城市抗震减灾规划。本文分析了抗震减灾在城市规划中的重要性、城市抗震减灾规划的基本内容、实施步骤和遵循的原则,以及抗震减灾新技术的创新。
关键词:城市;抗震减灾;规划
l减灾规划在城市规划中的地位
《中华人民共和国城乡规划法》第十七条明确规定:“规划区范围、规划区内建设用地规模、基础设施和公共服务设施用地、自然与历史文化遗产保护以及防灾减灾等内容,应当作为城市总体规划、镇总体规划的强制性内容”。城市防灾减灾工程包括:城市防洪标准、防洪堤走向;城市抗震与消防疏散通道;城市人防设施布局;地震灾害防护规定等。城乡规划还要符合区域人口发展、国防建设、防灾减灾和公共卫生、公共安全的需要的原则,要满足城市防火、防爆、抗震、防洪、放泥石流以及治安、交通管理和人民防空建设等要求,保障人民群众生命财产安全和社会安定。
编制城市规划应当符合城市防震、防灾等要求,并根据实际情况的需要采取抗震措施。但实际上,不少国家的许多城市在进行城市规划、设计的考虑防灾内容有些不足。给灾后救治、灾后重建工作造成了许多不必要的困难。例如1976年唐山地震、2008年汶川地震、2010年智利大地震,救灾时都因交通严重堵塞、水电供应困难、通讯能力低、某些救灾必要条件得不到满足,从而使救灾工作延误、效率低下、甚至出现无能为力的现象,加重了震灾损失。这些情况当然是由当时历史条件下的复杂因素决定的,但与城市规划中的减灾方面弱化有重要的关系。正缘于此,城市必须编制抗震防灾规划。
(1)抗震防灾规划一般是针对发展较为成熟、建筑物密度大的城市编制的,因这些城市基本结构已经定型,社会系统中的各因素具有复杂的制约关系,故仅为防灾而做大的改造甚为困难。特别是由于经济效益的衡量,有可能使此类防灾规划的某些重要内容为纸上谈兵。
(2)城市规划需要全面考虑城市的规模、发展方向、经济和社会发展目标、生产力与人口的合理布局,根据当地自然环境、资源条件、历史情况、现状特点统筹兼顾,综合部署。而防灾规划一般仅考虑有关防灾的自然环境、社会环境条件,故有以偏代全之弊。
综上所述,减灾是城市规划中不可等闲视之、不可分割出去的重要内容。是实现城市规划系统性与先进性时必须着重发展的一个方面。
2城市减灾规划的基本内容
此处所谓的城市减灾规划,是指城市规划中的减灾内容、内涵或有关方面,虽然它在城市技术性基础设施规划中占有重要的一席之地,但却远非局限于此。实际上,它渗透到城市规划的方方面面,涉及到总体规划与详细规划的每一个环节。城市减灾规划主要着眼于防灾、救灾方面。其中防灾的主要内容为:
(1)通过选址避开自然易灾地段,例如避开易产生崩塌、滑坡的山坡的坡角,易发生洪水或泥石流的山谷的谷口,易发生地震液化的饱和砂层地区,易发生震陷的填土区或古河道等。
(2)通过合理规划避免建城时产生人为的易灾区。例如在规划中使易爆物仓库区远离易燃物集中处与人口、建筑物密集区。使释放有毒有害烟尘、气体的单位建于下风口等。
(3)建立适于防灾的城市单元结构布局,以实现较优的系统防灾环境。
救灾规划的主要内容为:①规划生命线工程的最简抗灾性功能覆盖网络。②规划城市结构、设计抗灾目标以尽量防止灾害链节点的存在。③规划多功能临时性救灾“中转"场地。例如避难场地,救灾物资集散地,临时医护站等。④规范救灾指挥系统。⑤规划救灾支持环境:防灾规划与救灾规划中有局部重合,且在进行规划时二者是统一的。总的来说,城市减灾规划的最主要考虑点是:优选地质、地貌等自然环境;规划有利于避灾、防灾、抗灾、救灾等社会功能与结构布局;强化某些社会职能性网点并赋与为减灾隐性“韧"环境;据实际情况插补减轻重大自然灾害共适性特殊建筑物等。
3城市减灾规划的实施步骤与遵循原则
(1)城市减灾规划需建立在以下几个基础上
①当地各类自然灾害趋势性预测与规律分析。灾害史研究。
②当地自然环境、人工环境调查、监测分析与评价,社会系统与单元灾害易损性分析,自然灾害与防灾、救灾区划。
③城市历史与现状,城市性质、规模、政治、经济、人文特征。
④城市发展目标
(2)城市减灾规划的主要实施步骤
①确定城市减灾目标,实施标准与途径。
②结合总体规划,进行城市减灾结构分区。
③根据城市与环境复杂的动态特征关系,城市发展目标与减灾目标等,在减灾结构分区与减灾环境评估的基础上,应用专业知识与运筹学、系统论、信息论或其它有关理论与方法,规划具有较高抗灾能力与功能覆盖能力的道路、水电供应或其它生命线工程的主干网络,与最重要的救灾支持条件。
④进行全方位体现减灾意图的城市详细规划。无论是建筑类型,还是建筑密度、高度等控制指标的总平面布置,道路系统的规划设计,工程管网的综合规划与竖向规划,无不与减灾目的的实现有密不可分的关系。故需把减灾意识渗入到城市规划的指导思想中去。例如,由于地震波的共振效应,在某些高度时,建筑物的地震易损性比在其它高度时大的多。城市管线的布局、连接关系、断面特征、结构形式、物流控制,所处的地质环境等更是决定了这些建筑、构筑物的防灾能力及其支持防灾、救灾的职能是否得以顺利地高效地实现。
⑤进行防灾、救灾的计算机模拟,作投效分析,进而改善与补充减灾规划。
(3)城市减灾规划还需遵循以下几个原则,它们也是评价减灾规划优劣的基本着眼点
①减灾与城市社会发展是有机的统一。减灾规划必须尽量有利于城市其它社会职能的实现。有利于社会、经济发展目标或其它城市规划任务的实现。一些减灾必备的因素,例如地震避难场地,救灾预备站应有其平时的用途。
②减灾规划应为城市建设与城市日常生产、生活活动、减灾活动创立低耗、高效的环境条件。
③减灾规划应具有系统性并可适应减灾的动态发展趋势。
4抗震技术的创新
“防患于未然”这是中国人处事的哲学,这当然在抗震上也是适用的于是这就要求在建筑物时就应考虑抗震。
(1)钢筋混凝土技术的新发展,此技术加上消能减震加固技术,消能器采用国产液体粘滞阻尼器,安装在钢支撑中,这不仅避免了结构的薄弱,而且使抗震能力大为增强。若采用传统地加大抗震厚度,将会导致建筑结构抗震作用加大,无法达到经济、合理的目标。
混凝土高层建筑抗震性能的分体柱技术会使柱的抗弯承载能力稍有降低,抗剪承载能力保持不变,而变形能力和延性能力显著提高,且柱的破坏形态由剪切型变为弯曲型,实现变短柱为“长”柱,从而在根本上改善钢筋混凝土短柱的抗性能,提高钢筋混凝土高层建筑结构的抗震安全性。
(2)玻璃纤维加固,玻璃纤维加固是利用一种非凡的玻璃纤维布层层黏结包裹需加固的柱,可以明显提高柱的抗震强度和抗剪强度。
在梁的加固中可以采用玻璃纤维加固。由于梁上有楼面板,需要在楼板和梁交界处的侧面开一个小槽,目的是锚固玻璃纤维布,防止玻璃纤维布与梁表面脱离,当梁上荷载增大很多时。可以在混凝土上下增加钢梁组成复合梁,可以起到提高构件承载力的目的。复合梁施工前需要先消除原混凝土梁的挠度,这样才能保证后加钢梁能够分担部分混凝土梁的荷载。
(3)复合材料的加固,复合材料具有钢所不具有的抗腐蚀性,较高的强重比和抗疲惫能力,对地震有较强的抵御作用,不仅延长结构的使用寿命,而且节约了大量的资金。
(4)抗震设计模型,要建立抗震防灾和强度安全的理论体系,坚持数值模型和物理模型并重,实验室实验与现场试验并重,线性理论与非线性理论过渡等基本原则,分析建筑物的响应,发挥材料的潜力,形成基于形态的抗震设防标准理论和工程应用办法,高桥墩桥梁抗震的震动台模型试验技术与减震控制方法等。
5结语
我们一定要强化震情观念,加强防灾减灾规划,采用与推广先进材料、技术及设施,并充分发挥专家队伍和专业人员的作用,提高应对自然灾害的能力。
参考文献:
[1]房屋建筑抗震设计常见问题解答(内部资料),北京:中国建筑科学研究院,2004
[2]中华人民共和国建设部标准.建筑抗震设计规范(GB50011-2001)(2008年版)
北京:中国建筑工业出版社,2008