background

2025年8月8日 星期五

史海鈎沉世界史话

1995日本神户7.2级地震

李仲荃

2014年1月4日

AA

李仲荃

2014年1月4日

0
0
0
AA

0
0
0
0
0
0
AA

2014年1月4日

李仲荃

2014年1月4日

李仲荃

【新三才讯】与日剧中总是拥挤的街道和行色匆匆的人群不同,神户的街道异常静谧、娴雅。日本素有爱花的传统,神户也不例外,几乎在每户人家房屋的边角处,我都能看到各色花草,街道上也有许多不知名的小花在风中摇曳。因工作关系,前两年,我几乎每两三个月都要到日本去,当时听闻,日本人最渴望的生活轨迹就是:从东京起步、在大阪赚钱、到神户定居。

走在寂静得有如倒影般的神户街头,我总是很难将其与地震联系在一起。但历史资料显示,就在15年前,这里的寂静曾被里氏7.2级地震打碎,给日本造成的损失达数万亿日元。

5个半小时内出现4次地震

1995年1月16日,在地震发生前的这一天,是日本的成人节,到处可见身穿和服的年轻女孩。就在她们沉浸在无限欣喜中的时候,在下午6点26分,地震专家们收到了信号:某处传感器监测到了地表的震颤,地震级数达里氏3.6级。

起初,他们没有在意——在日本,这样轻微的地震是屡见不鲜的。

23分钟后,传感器又传回了讯号,这一次显示的震级是里氏2.5级,区区小震,更是无法引起专家们的重视。

根据传感器的记录,这两次微震的震中位于本州和淡路岛之间的明石海峡,距神户15公里。

6点55分,观测所收到了第三次信号,这一次的震级是1.5级。

晚上11点49分,传感器报告了明石海峡的第四次微震。

至此,地震专家们开始感觉有些蹊跷。因为大阪地震观测所平均每年会监测到5次1.5级以上的地震,而这一天5个半小时之内竟然出现了4次1.5级以上的地震,这究竟预示着什么呢?他们未免感到茫然。

1月17日凌晨5点46分,一声巨响给予了专家们一个明确的答案。大地震爆发了,神户地区的大地像大海一样涌起了波涛,高架路像舞动的长蛇,建筑纷纷倒塌,地面出现巨大的裂痕,冲天的水柱喷射而出,到处都是水和泥浆,所有的道路都被淹没了。

神户的旅游巴士司机福本良雄当时正行驶在阪神高速公路上,只是一眨眼的工夫,他惊惧地发现,面前的公路变成了海面上的波浪。他在慌乱中拼命踏下刹车板,巴士停了下来。没等他松口气,整个车身猛地往下一沉。他的第一反应就是:桥塌了。事实的确如此,他下车后惊恐地发现,自己驾驶的旅游巴士在断裂的高架桥边缘摇摇欲坠,车的前轮已经悬空,下面就是15米深的鸿沟。由于他发出的求救信息及时,车上的3名乘客幸免于难。

当黎明的曙光照耀这座城市时,展现在人们眼前的景象已经惨不忍睹。这个季节,气温在零度左右,如果救援人员不及时赶到,被埋在瓦砾中的幸存者只有两种结果:要么被冻僵,要么葬身火海。

神户市的应急服务机构没有应对这种局面的经验。由于路面布满木石瓦砾,车辆寸步难行。政府命令52辆消防车全部出动,但对于全市的140处火情来说,这是杯水车薪。同时,神户市仅有的28辆救护车开始运送伤员。地震的消息很快传遍了日本,然而,政府一时之间也拿不出切实有效的应对措施。没有受伤的人于是开始了自发救援。

在这场地震中,不幸遇难的市民共有5502人。此外,有超过23万人无家可归,10万多所房屋被毁,造成的经济损失高达500亿美元,当地应急服务机构的表现差强人意,而政府的救援物资和人员在整整两天后才赶到灾难现场。

灾难背后的惊人真相

日本一直标榜自己在地震防御技术上处于世界前列,为什么一场7.2级的地震会让整座城市瞬间化为废墟?面对市民们的怨气和质疑,24个相关领域的专家小组开始着手对这场地震进行分析。

日本是位于活跃地震带上的国家,在地面下方20公里处的地壳中遍布着危险的裂隙。100年来,日本遭遇过13次大地震,15万人因此丧生。

日本坐落在四大地质板块的交界处,板块运动时,就可能在日本列岛下方形成地震波,而后,地震波会沿着数千条断层带传向四面八方。距神户最近的板块边界是南海海槽,位于神户南200公里处。正是由于距板块边界较远,在此之前,神户地区很少发生强烈地震。

神户在这场灾难中损失惨重,但令地震专家不解的是:地震的震中距这座城市足有15公里远。以这样的距离来看,地震应该只会对淡路岛构成严重威胁,而神户不应该遭受如此大的损失。

专家们分析了各处传感器发回的报告,发现了一个令人吃惊的事实:明石海峡下方有一条断层带被研究者忽略了。这意味着淡路岛断层带和神户正下方的断层带被连成了一个整体,只是人们毫不知情而已。

16日夜间大阪地震观测所接收到的信号并不是普通的微震,它是来自淡路岛下方15公里处,是由断层带两侧的地壳移动引起的。17日凌晨5点46分52秒,源自淡路岛的地震波沿着那条未知断层带,触发了一系列连锁反应。地震波沿断层带以每小时9000公里的速度前进,短短6秒钟后就抵达了神户的正下方。而地震波所释放的能量相当于一颗65千吨的核弹爆炸。

明确了地震成因之后,调查人员把注意力转向神户灾民身上。

在仔细分析过灾情区域图之后,专家们发现,绝大部分伤亡发生在神户郊区。那里的传统日式民居,几乎全部坍塌。通过对建筑结构的分析,他们注意到,这种房屋的主要框架都是木料,而在这些质量很轻的材料上面,却覆盖着异常沉重的屋顶。地震发生时,脆弱的墙体根本无法支撑沉重的屋顶,整个建筑会在短暂的摇摆之后原地坍塌。在专业术语中,这被称为“平倒塌”。一旦厚重的屋顶砸下来,屋里的人很难有生还的机会。神户大地震90%的死难者都是这种建筑模式的牺牲品。

至于为什么要把屋顶建得如此厚重,答案是:为了抵御自然灾害,当然并不是地震,而是台风。神户平均每年都会遭受两次以上的台风袭击,轻质的屋顶很容易就会被台风卷走。

神户的一些现代化建筑也没能经受住地震的考验。阪神高速公路3号线长40公里,由数百根立柱支撑,距地面15米。在地震中,一半以上的立柱被摧毁,600多米长的高架桥倒塌,交通完全中断。这让幸免于难的福本良雄感到气愤。他认为,高速公路的设计肯定有问题,因为这条公路的抗震级数自诩为8.1级,但这次地震仅7.2级。调查人员也感到奇怪,他们立即展开了调查。

在阪神高速公路的建造中,每段52米长的路面都用铸铁件牢牢固定在下方的立柱上,铸铁件的厚度达19厘米。地震发生时,这第一道防线很快就崩溃了。没有了固定部件,混凝土路面就像积木一样搭在立柱顶端。但是,这仍然无法解释路面为什么会彻底坍塌。混凝土路面每段重达965吨,需要平移120厘米才会脱离立柱,单凭地震波的作用,它们不可能出现这么大幅度的平移。

调查人员对各个细节进行了反复勘察,终于在支撑路面的钢梁上发现了问题,这些33毫米厚的钢梁都断裂、弯折了。

原来,当地震波冲击高架桥时,最严重的破坏来自钢梁之间的相互撞击。17日5点46分58秒,地面开始晃动后,连接路面和立柱的铸铁部件首先发生断裂,紧接着,钢梁之间开始相互推挤和撞击并发生断裂。正是这样的猛烈撞击,造成了大幅移位和路面的坍塌。

在对立柱进行检查时,专家们发现,混凝土立柱都依照建筑规则用3层钢筋进行了加固,外面的两层贯穿整个立柱,但最里面的一层钢筋却只架设到地面以上1.5米。灾难照片显示,里层较短的钢筋几乎全部暴露在外面,而这也正是立柱断裂的位置。专家们认为,假如内层钢筋也像另外两层那样贯穿立柱,高速公路就能逃过这场劫难。

阪神高速公路是遵照日本1964年颁布的抗震标准设计的,理论上应该能抵御级别更高的地震。但事实并非如此。

地震观测数据显示,地震的震源相对较浅,距地面仅15公里,所以,同样的震级,在地面上会造成更严重的破坏。然而,在1964年,科学家对这种现象还缺乏了解。据调查显示,神户大地震造成的地面加速度,达到了1964年抗震标准设定数值的两倍以上。

日本的防震设计原理与欧洲有很大区别,他们只按照自己估计的地震强度来决定建筑物的坚固程度,他们没有考虑到地震会使建筑物发生水平晃动,也就是我们说的可延性,他们仅仅想到了建筑的垂直受力。这就是阪神高速公路及神户的许多现代建筑被轻易摧毁的原因。

此外,调查人员还发现,港口一带的破坏情况不同于其他地区。在这里,地面下陷最显著,有9公里长的混凝土码头直接沉入了海里。当时的值班消防员富士诚和另一些目击者证实,地震时发生了水患,但水不是来自海上,而是来自地下,地震专家们称之为“液化现象”。这种现象容易发生在地下有松散的沉积物又有丰富地下水的情况下,神户的港岛恰恰满足这种条件。

港岛是一座人工岛,建于1980年。政府花费了14年的时间,从六甲山脉挖运土石8000万立方米,填入10米深的海水中,造出了这座岛屿作为集装箱港。虽然这座人工岛上的地面足够坚实,但在表层土石下面,松散的砂土早已被水浸透。当地震袭来,港岛下方的松散沉积物受到冲击,就像人拿着一罐咖啡粉,用手拍打罐子,粉末的表面就会往下陷落一样。砂土液化现象和这个原理是一样的。地下砂土的间隙原本被水填充,晃动使砂土变得致密,缝隙逐渐消失,在巨大的压力之下,地下水就会冲出地表。

灾难过后,神户采用最新的抗震技术对城市进行了重建,仅港口的修复就花费了68亿美元。专家们还在建筑物的屋基安装了地震隔离器。

隔离器由橡胶和钢筋制成,能吸收地震波的震动,这样一来,建筑物的核心部分所受震动就小多了。还有一种隔震器安装在钢筋轴承上,当地震仿真器模仿地震的震动时,隔震器吸收了冲击波的正面冲击力,从而保证建筑物不会被毁坏。

尽管建筑人员会在更多的建筑物中装上地震隔离器,但每个国家的每个城市中都会有一些设施不完备的老式建筑物,这是短期内无法解决的问题。

(责任编辑:石振麟)

(文章来源:传奇杂志)

 

免费订阅精彩内容免费订阅

標籤:

评论留言