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与新西兰其他地区相比,基督城被认为发生地震的危险较低,因为已知的断层线离该城市有一定距离(在新西兰南岛的西部,穿过南阿尔卑斯山)。
然而,在2010年9月4日凌晨4点36分,一条未知的,正好位于基督城外围的断层线破裂,引发了7.1级的地震。地表破裂线长达约30公里,引发了地面形变,造成了水平面上宽达5米,垂直面上高达1米的位移。此地震刷新了新西兰地震历史纪录。尽管地震造成了巨大的破坏,但是零死亡的结果也创造了历史。这次地震引发了一连串的各种震级的余震。基督城城市议会建立了一个建筑检验制度。由于安全原因,很多建筑被关闭。2011年2月22日中午12点51分,难以想象的事情发生了。震源较浅(深度为5公里),震级为6.3级的地震发生,震中位于基督城。震级虽低,但垂直地面加速度较高, 为新西兰历史最高纪录。
两次大地震至今,坎特伯雷地区经历了1万2千次地震和余震。其间灾后恢复、对次生灾害的预防、基础设施规划方面的经验,值得思考。
灾后重建的速度、规划和标准
国际通行的震后恢复包括三个阶段:
1.复苏—明白现阶段情况,采取补救措施
2.重建—新的建筑物和基础设施
3.提升—让城市变为更好的地方
对受灾的城市和地区确立一个长远目标是很重要的。恢复的目标是:通过重振商业信心,吸引新的商业和人才,形成良好的商业投资环境;简单安全的城市交通方式;建设安全,能抗灾的建筑和基础设施,尊重历史遗产,最终形成一个具有吸引力,朝气蓬勃的城市。
发生地震后,尽快恢复是大家的自然愿望。让疮痍离开我们的视线,重建家园,回归正常的生活。我们再建的一切会存在很长时间(四十年、五十年、六十年甚至更久远)。但如果我们仓促地开展恢复工作,会导致混乱无章发展。事后经验证明,某些方面的发展是令人遗憾的。如果用一到三年的时间来制定统一协调的恢复方案,也是值得的,因为我们会建成一个有吸引力、更实用的城市。
多方咨询和协调是规划的重点。以基督城的重建工作为例,公众对重建城市特点的意见被采纳。这些意见都被纳入基督城中心恢复计划。该恢复计划被广泛应用,并且广受公众好评。然而,还是有一部分人对该计划的发布感到不满意。因为恢复计划的实施需要用到他们的土地。他们会因此得到赔偿,但还是对该计划不满意。一些人在其土地上仓促再建或者花钱重新设计一个商业场所。
协调也是很重要的,因为重建需要涉及到所有的公共服务(交通,水,电,排污等等)。坎特伯雷地震恢复机构(Canterbury Earthquake Recovery Authority简称CERA)是一个政府机构,专门负责坎特伯雷地区的震后恢复工作。该机构与基督城市政厅(Christchurch City Council 简称CCC)及其他单位协力促进、监管该地区的恢复工作。
基于地质学研究,坎特伯雷地震恢复机构对该地区的土地进行分级。被标为红色级别的土地是不适于建设房屋的,而通常这些土地都位于连续受到地震重创的郊区。这些土地上的现存房屋会被拆迁(在政治上,拆迁为恰当的词语),土地则会变成公园。赔偿款包括震前建筑物和土地的评估价值,或者土地价值。然后政府会在购买的地产上建设新房子。在红色级别的郊区,地震破坏的程度会有变化。到了指定时间,一些顽固的居民就是不愿意离开。但是,仅仅为了一两个“钉子户”而维持这些红色级别地区的基础设施,是不可行的。这个过程会导致该地区人口特征的重大变化,从而所有涉及到基础设施的服务都不得不作出一些变化,以应对这个问题。
尽管震后基督城曾有约10%的人口离开,但最近大量的人口涌入该城市,因为基督城重建工作提供了大量的就业机会。由于地震损坏和摧毁了很多房屋,整个郊区被划为红色级别地区,所以基督城的房屋住宿不足,导致了房价、房租都大幅上涨。建设热潮也抬高了物价和建设成本。这种情况的确伤害了那些得到了赔偿,却发现不足以在城市购买一套同等标准房产的人们,因为房价上涨了。唯一能缓解这种伤害的是,加快保险公司和地震委员会(Earthquake Commission)与房屋产权人协商的进程。
重建的标准尤其重要,并且需要一个技术基础。除此之外,这些标准必须得到严格执行。第二次坎特伯雷地震中的大多数遇难者是死于两起建筑物倒塌(PGG公司办公大楼和坎特伯雷电视大楼)。而其他的建筑物展现了其设计的最重要目的,亦即保护生命。这些建筑物的设计可以承受地震力度,可以变形,但绝不会坍塌(所谓的強柱弱梁方法)。坎特伯雷电视大楼是一栋相对较新的建筑。坎特伯雷地震皇家委员会(Canterbury Earthquakes Royal Commission)的调查显示,该建筑并不符合标准,但由于极富个性,便获得了许可。至于倒塌的PGG办公大楼年代已久,而且是按照很久前的标准建设。这就提出了一个问题,在旧建筑物上实施新标准的能力和决心。实际上,有个很好的案例就是某配电公司Orion早就翻新了其年久的砖石配电站的护定钢板。这些翻新的钢板极大的减轻了地震带来的破坏。
震区重建的新思路
目前,关于市中心发展的高度限制方案已经拟定。限制高度具有诸多好处,如图1所示。
自坎特伯雷地震发生后,人们一直在讨论建筑物设计目的,认为建筑物不仅要保证人们的安全,而且建筑物本身还要受到最小限度的破坏,度过地震。在现有的建筑材料和建设技术下,这会增加建设成本。这种对可持续建筑的渴望,使得人们恢复了对木材的兴趣。人们用叠层木板建多层楼房。钢结构也在地震中展示了其优势所在。
考虑到地震造成的破坏,我们重新评估了建设实践,改进了设计水平。例如,多层大厦的楼梯并没有发挥应有的功能,表现欠佳。这些楼梯主要是预制混凝土结构,当大厦在建时,它们会被提高到适当位置。在人们的观念里,楼梯最大的功能是,发生火灾时,可作为逃生通道。坎特伯雷地震中,在某些情况下,一座大厦的邻近楼层的横向位移(被称为“楼层间位移”)是很大的,使楼梯脱离了支撑阶梯尾端的壁架,造成了楼梯坍塌。
除了重视一些常规的基础设施(1.交通走廊,2.雨水、污水管道,3.供水系统,4.电信系统,5.电力,6.天然气。), 我们还必须要求帮助人们恢复日常活动的能力。在找到长久的解决办法之前,迅速、临时的方法是必需的。一个典型的例子就是,商场利用翻新的集装箱开始营业。实际上,集装箱可以当做商铺和企业,防止关键路段被山上的乱石阻挡,支撑楼房的门面,直到楼房可以被长久的保护,并且当一些营业场所被清空,进行补救施工时,集装箱可以做仓库,保障存储。
随着人口构成的巨大变化,交通走廊要多样化发展,来应对通勤格局的变化。以基督城为例,一些自行车道被取消,这样公路就有三个车道了。早上,两个车道是相同方向(比如,从A到B),第三个车道则是相反方向(从B到A)。下午,情况则相反,一个车道方向是从A到B, 另两个车道方向是从B到A,这样就符合了当日该时段交通的主方向。集装箱也可以用于路障,保护关键路段不被落石破坏而关闭。这两个措施都是临时采用的,直到我们实施长久的解决方法。
在恢复阶段,工作的重点是重建基础设施(雨水、污水管道,水源供应,电信和电力)。以电力基础设施为例,我们需要考虑的是,怎样使得基础设施更能抗震,是通过硬化基础设施(比如,在管道里放置更多的地下电缆,这样地面移动不会损坏电缆)还是通过增加额外数量的设施(设置更多的电缆,这样即便一些电缆被损坏,还有其他的电缆可以运作)。如果选择后者,那么我们需要多样化的线路,这样局部的地面形变也不会破坏多条线路。后者看似更可取,因为管道中的电缆不得不低于额定值运作,因其散热功能会变得更弱。一些做法,比如外层包裹着低强度混凝土,以防止意外遭到挖掘机破坏,需要被重新考虑,或者在某些情况下取消这些做法。
(作者为新西兰坎特伯雷大学工程学院教授,《中国经济报告》编辑李巍翻译)
然而,在2010年9月4日凌晨4点36分,一条未知的,正好位于基督城外围的断层线破裂,引发了7.1级的地震。地表破裂线长达约30公里,引发了地面形变,造成了水平面上宽达5米,垂直面上高达1米的位移。此地震刷新了新西兰地震历史纪录。尽管地震造成了巨大的破坏,但是零死亡的结果也创造了历史。这次地震引发了一连串的各种震级的余震。基督城城市议会建立了一个建筑检验制度。由于安全原因,很多建筑被关闭。2011年2月22日中午12点51分,难以想象的事情发生了。震源较浅(深度为5公里),震级为6.3级的地震发生,震中位于基督城。震级虽低,但垂直地面加速度较高, 为新西兰历史最高纪录。
两次大地震至今,坎特伯雷地区经历了1万2千次地震和余震。其间灾后恢复、对次生灾害的预防、基础设施规划方面的经验,值得思考。
灾后重建的速度、规划和标准
国际通行的震后恢复包括三个阶段:
1.复苏—明白现阶段情况,采取补救措施
2.重建—新的建筑物和基础设施
3.提升—让城市变为更好的地方
对受灾的城市和地区确立一个长远目标是很重要的。恢复的目标是:通过重振商业信心,吸引新的商业和人才,形成良好的商业投资环境;简单安全的城市交通方式;建设安全,能抗灾的建筑和基础设施,尊重历史遗产,最终形成一个具有吸引力,朝气蓬勃的城市。
发生地震后,尽快恢复是大家的自然愿望。让疮痍离开我们的视线,重建家园,回归正常的生活。我们再建的一切会存在很长时间(四十年、五十年、六十年甚至更久远)。但如果我们仓促地开展恢复工作,会导致混乱无章发展。事后经验证明,某些方面的发展是令人遗憾的。如果用一到三年的时间来制定统一协调的恢复方案,也是值得的,因为我们会建成一个有吸引力、更实用的城市。
多方咨询和协调是规划的重点。以基督城的重建工作为例,公众对重建城市特点的意见被采纳。这些意见都被纳入基督城中心恢复计划。该恢复计划被广泛应用,并且广受公众好评。然而,还是有一部分人对该计划的发布感到不满意。因为恢复计划的实施需要用到他们的土地。他们会因此得到赔偿,但还是对该计划不满意。一些人在其土地上仓促再建或者花钱重新设计一个商业场所。
协调也是很重要的,因为重建需要涉及到所有的公共服务(交通,水,电,排污等等)。坎特伯雷地震恢复机构(Canterbury Earthquake Recovery Authority简称CERA)是一个政府机构,专门负责坎特伯雷地区的震后恢复工作。该机构与基督城市政厅(Christchurch City Council 简称CCC)及其他单位协力促进、监管该地区的恢复工作。
基于地质学研究,坎特伯雷地震恢复机构对该地区的土地进行分级。被标为红色级别的土地是不适于建设房屋的,而通常这些土地都位于连续受到地震重创的郊区。这些土地上的现存房屋会被拆迁(在政治上,拆迁为恰当的词语),土地则会变成公园。赔偿款包括震前建筑物和土地的评估价值,或者土地价值。然后政府会在购买的地产上建设新房子。在红色级别的郊区,地震破坏的程度会有变化。到了指定时间,一些顽固的居民就是不愿意离开。但是,仅仅为了一两个“钉子户”而维持这些红色级别地区的基础设施,是不可行的。这个过程会导致该地区人口特征的重大变化,从而所有涉及到基础设施的服务都不得不作出一些变化,以应对这个问题。
尽管震后基督城曾有约10%的人口离开,但最近大量的人口涌入该城市,因为基督城重建工作提供了大量的就业机会。由于地震损坏和摧毁了很多房屋,整个郊区被划为红色级别地区,所以基督城的房屋住宿不足,导致了房价、房租都大幅上涨。建设热潮也抬高了物价和建设成本。这种情况的确伤害了那些得到了赔偿,却发现不足以在城市购买一套同等标准房产的人们,因为房价上涨了。唯一能缓解这种伤害的是,加快保险公司和地震委员会(Earthquake Commission)与房屋产权人协商的进程。
重建的标准尤其重要,并且需要一个技术基础。除此之外,这些标准必须得到严格执行。第二次坎特伯雷地震中的大多数遇难者是死于两起建筑物倒塌(PGG公司办公大楼和坎特伯雷电视大楼)。而其他的建筑物展现了其设计的最重要目的,亦即保护生命。这些建筑物的设计可以承受地震力度,可以变形,但绝不会坍塌(所谓的強柱弱梁方法)。坎特伯雷电视大楼是一栋相对较新的建筑。坎特伯雷地震皇家委员会(Canterbury Earthquakes Royal Commission)的调查显示,该建筑并不符合标准,但由于极富个性,便获得了许可。至于倒塌的PGG办公大楼年代已久,而且是按照很久前的标准建设。这就提出了一个问题,在旧建筑物上实施新标准的能力和决心。实际上,有个很好的案例就是某配电公司Orion早就翻新了其年久的砖石配电站的护定钢板。这些翻新的钢板极大的减轻了地震带来的破坏。
震区重建的新思路
目前,关于市中心发展的高度限制方案已经拟定。限制高度具有诸多好处,如图1所示。
自坎特伯雷地震发生后,人们一直在讨论建筑物设计目的,认为建筑物不仅要保证人们的安全,而且建筑物本身还要受到最小限度的破坏,度过地震。在现有的建筑材料和建设技术下,这会增加建设成本。这种对可持续建筑的渴望,使得人们恢复了对木材的兴趣。人们用叠层木板建多层楼房。钢结构也在地震中展示了其优势所在。
考虑到地震造成的破坏,我们重新评估了建设实践,改进了设计水平。例如,多层大厦的楼梯并没有发挥应有的功能,表现欠佳。这些楼梯主要是预制混凝土结构,当大厦在建时,它们会被提高到适当位置。在人们的观念里,楼梯最大的功能是,发生火灾时,可作为逃生通道。坎特伯雷地震中,在某些情况下,一座大厦的邻近楼层的横向位移(被称为“楼层间位移”)是很大的,使楼梯脱离了支撑阶梯尾端的壁架,造成了楼梯坍塌。
除了重视一些常规的基础设施(1.交通走廊,2.雨水、污水管道,3.供水系统,4.电信系统,5.电力,6.天然气。), 我们还必须要求帮助人们恢复日常活动的能力。在找到长久的解决办法之前,迅速、临时的方法是必需的。一个典型的例子就是,商场利用翻新的集装箱开始营业。实际上,集装箱可以当做商铺和企业,防止关键路段被山上的乱石阻挡,支撑楼房的门面,直到楼房可以被长久的保护,并且当一些营业场所被清空,进行补救施工时,集装箱可以做仓库,保障存储。
随着人口构成的巨大变化,交通走廊要多样化发展,来应对通勤格局的变化。以基督城为例,一些自行车道被取消,这样公路就有三个车道了。早上,两个车道是相同方向(比如,从A到B),第三个车道则是相反方向(从B到A)。下午,情况则相反,一个车道方向是从A到B, 另两个车道方向是从B到A,这样就符合了当日该时段交通的主方向。集装箱也可以用于路障,保护关键路段不被落石破坏而关闭。这两个措施都是临时采用的,直到我们实施长久的解决方法。
在恢复阶段,工作的重点是重建基础设施(雨水、污水管道,水源供应,电信和电力)。以电力基础设施为例,我们需要考虑的是,怎样使得基础设施更能抗震,是通过硬化基础设施(比如,在管道里放置更多的地下电缆,这样地面移动不会损坏电缆)还是通过增加额外数量的设施(设置更多的电缆,这样即便一些电缆被损坏,还有其他的电缆可以运作)。如果选择后者,那么我们需要多样化的线路,这样局部的地面形变也不会破坏多条线路。后者看似更可取,因为管道中的电缆不得不低于额定值运作,因其散热功能会变得更弱。一些做法,比如外层包裹着低强度混凝土,以防止意外遭到挖掘机破坏,需要被重新考虑,或者在某些情况下取消这些做法。
(作者为新西兰坎特伯雷大学工程学院教授,《中国经济报告》编辑李巍翻译)