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人祸还是天灾？浅谈中国台湾地震多栋大楼倒塌事件

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2018年 2月6日23时50分在中国台湾花莲县附近海域（北纬24.13度，东经121.71度）发生6.5级地震，震源深度11千米。

统帅大饭店倒塌前    

统帅大饭店倒塌  

此次地震中，统帅大饭店发生了典型的底部薄弱层倒塌。对比地震前后照片，可见结构底部两层均发生倒塌，原来悬挑的三层落地。钢结构柱已不见踪影。   

从该结构震前的外观来看，该建筑地上七层，应属钢筋混凝土框架结构，三层处有大量悬挑且以抗侧刚度较小的跃层钢柱支承。  

△震后花莲街头

△震后受损的桥梁

这肯定是天灾，但有没有人祸？暂且不评论，我们先回忆一下2016年，同样是2月6日，同样是中国台湾 ，地震造成“维冠大楼”倒塌始末，以史为鉴！   

自2016年2月18日中国台湾南部地区地震较后一名遇难者遗体被寻获后，当地虽然还时有余震发生，但无论是中国台湾媒体还是民众，地震话题的热度已经迅速消退。有*说：这才是较可怕的事。

人民日报

“2·6”地震的关键词是“人祸”。地震工程界有句谚语：“地震不杀人，但不合格的建筑杀人”。此次造成上百人死难的台南维冠金龙大楼，不仅设计有问题，施工中也偷工减料，被*称作“建筑界较负面的教材”。这样一个“豆腐渣工程”，是如何通过**严密的监工审核程序问世的？目前还在调查中。该大楼的开发商和建筑师已经被拘押，相关部门还申请冻结了其名下财产，防止他们“金蝉脱壳”，致使受害者将来求偿无门。希望这一番追责到底的努力，能够“杀一儆百”，禁绝黑心建筑商的出现。

一时间舆论哗然

中国台湾2月6日大地震受灾较严重的台南永康维冠大楼，有如豆腐般不堪一击，在倒塌的现场破损梁柱中，竟清楚可见用色拉油桶当支柱，若该梁柱是结构中的重要支撑点，而非装饰梁柱，则建商偷工减料的证据就已非常明确。 

维冠金龙大楼，此建筑楼高17层，地震过后腰斩只剩下五层，从高处往下望，整栋楼就跟摔烂的豆腐一样支离破碎，200多名住户深夜家园被毁，受困瓦砾中。        

“箍筋弯度应该135度才耐震，现场只有90度根本不够啊！”指着现场的断垣残壁，救灾人员越说越气。

不同声音

针对网友对建筑质量问题的质疑，中国台湾建筑师曹登贵在社交网络发帖称，比如箍筋只有90度的问题在1999年中国台湾9·21地震之前并不违法。

他认为，在一些装饰性圆柱中放置色拉油桶可以实现圆管状空间的塑形，还可以减少混凝土柱的自重，灌浆后也无须拆模。他还认为，通常位于主要结构处的钢筋密度很大，出现色拉油桶其实也很不容易。因此他认为，“是不是偷工减料、算不算豆腐渣工程要先核对结构图”才能确定。        

曹登贵介绍说，135度箍筋弯钩的规定，主要是为了地震发生时，箍筋可以联系住两端的主筋，减少钢筋在地震中由于反复拉扯，导致松脱的风险。但是在1999年9·21地震之前，建筑法规对于箍筋的间距、端部角度还没有明确具体的规定。因此就当时的时代背景，箍筋两端以90度做弯钩来钩系两端主筋是常见的做法，并未违法。当然时至今日，中国台湾地区已经有了135度箍筋这样的概念与规定，现今结构图上的基本规定与工地的做法多已是135度箍筋的做法。        

中国台湾官方调查

8日晚10点，台南地方法院法官裁决将维冠大楼建设商维冠建设有限公司负责人林明辉及建筑师张魁宝、郑进贵等羁押。台南地方法院庭长表示，倒塌的维冠大楼“显然是有施工缺失的情形”。        

在当地媒体的一段视频中，台南地方法院庭长郭贞秀说：“东侧的箍筋数量，还有主筋的弯钩长度不足，相邻钢筋续接没有错开，显然是有施工缺失的情形。”当地媒体报道称，台南市地方检察院表示，维冠金龙大楼的结构计算书与配置钢筋的图明显不符，梁柱接头箍筋的数量较结构计算书少50%，致使梁柱接头强度严重不足，影响耐震力，是这次大楼倒塌主因。 

该视频中，在维冠金龙大楼现场的台南结构技师协会常务理事许守亮拿着一段钢筋弯钩解释说，维冠金龙大楼的弯钩只有90度，如果是按照中国台湾行业标准使用135度的弯钩，“那么整个柱子就不容易被撑开，现在用了90度之后，就整个柱子都破坏掉了。  

检方表示，专案小组调阅维冠大楼的资料后发现，维冠金龙大楼并非由签证的建筑师张魁宝设计，系借牌申请。        

两岸*

*初步归纳维冠金龙大楼的6项致命缺点有：       

1、刻意将每层楼高度降低几公分，使16层大楼的高度仅49米左右，规避建筑结构实质审查；        

2、1到4楼无隔间墙，大楼梁柱不足，形成软弱楼层；     

3、建筑结构差，抗震能力不足；        

4、刻意偷工减料，绑筋施工不实；      

5、接续钢筋未交错，连接头断裂；       

6、16层楼建筑只有一层地下室，地基深度不足，头重脚轻。        

北京市建筑设计研究院副总工程师苗启松告诉记者，箍筋的主要作用是约束混凝土，提高柱的强度和延性，如果箍筋的数量不足，会降低柱的抗震性能，导致地震中建筑发生垮塌。对于相邻钢筋续接没有错开，他解释说，钢筋的接续在大陆一般称为“搭接”，两根钢筋的搭接处就像是两根绳子打的结，如果多个搭接处都处在同一个平面而没有错开，这个平面就会变得脆弱，发生地震时可能会从这个平面发生断裂。他分析说，箍筋的数量不足很可能是建筑时为了节约成本而为之，而接续处没有错开则是可能为了让工序更加方便。        

土木技师公会理事长郑明昌表示，目前看起来不论是倒下的东侧或是被拔起的西侧，地下结构都被破坏，但到底是大楼倒下把地下结构压坏，或是土地液化造成基地下陷，将等全部清理后，进一步鉴定。但他认为即使有土地液化的情况，**多是下陷倾斜，倒塌应该仍与大楼结构有关。        

中国台湾媒体

“处在地震带与台风带上的我们，地震、台风、土石流等天灾的威胁从不是‘意外’，而是不知何时会发生却必定会发生的危机与考验。对这无法摆脱的命运胎记，唯有尽人事，少人祸，从每一次的惨痛教训中学习成长，方不辜负那些牺牲。”        

网友声音

维冠大楼上部是剪力墙住宅，底部是框支商业大空间，竖向不规则，转换层薄弱。平面也存在不规则，局部**部分长度与总宽相比较大，这对于框支结构特别不利，会使框支柱附加轴力变得很大。这是在地震作用下发生破坏的内在因素。在水平地震力作用下，在相对薄弱的底层横向较外侧框支柱集中产生了很大的附加轴力，混凝土强度也有问题，轴压比**过了实际受压承载能力而压溃，这是破坏的引发因素，由于底层较外侧框支柱压溃，大楼失去较外侧支撑，在重力作用下，整体倾覆力矩引发了整体倾倒，倾倒的方向从图片上看也正是这个方向。至于其余的因素，看到钢筋外表面就能知道，基本上没有什么所握裹力，混凝土的强度和施工质量肯定是有问题的，钢筋构造上的也存在问题。在设计上，建筑方案的平面不规则，对于底部框支转换层的地震作用调整放大，以及大震下不倒的层间侧移刚度验算，细部构造等方面也都 缺少细致的处理。另外，基础埋深似乎也不足。应把这一事故作为前车之鉴，吸取教训。        

在现在的技术结构、知识体系先进的情况下，按照规范做，比照着正规流程走，才能做到地震不造成重大损失。但是，从工程的设计环节开始，施工、监理、质量监督、竣工验收直至交付使用，每个环节或多或少都有点先天不足，流水积累起来就是如今的工程建设现状，积累的隐患因素小，级别低的话，有可能被其他因素抵消，不会有大问题。积累多了，大了，在地震、台风等等不可抗力面前，一切的过往都为之付出代价。积点说，这也是社会发展的现实纠偏转折点，促进制度、技术、观念更进步。        

基坑监测中举足轻重的一环— —沉降观测预警值确定

在基坑工程的监测中，确定各项监测项目的监控报警值是一项十分重要的工作。《建筑基坑支所技术规程》（JGJ120-2012）规定：基坑开挖前应作出系统的开挖监测方案，监测方案应包括监控目的、监控项目、监控报警值等。  

在工程监测中，每一项监测的项目都应该根据工程的实际情况、周边环境和设计计算书，事先确定相应的监控报警值，用以判断支护结构的受力情况、位移是否**过允许的范围，进而判断基坑的安全性，决定是否对设计方案和施工方法进行调整，并采取有效及时的处理措施。因此，监测项目的监控报警值的确定是至关重要的。  

1

监控报警值的确定原则

1） 满足设计计算的要求，不能大于设计值；

2） 满足监测对象的安全要求，达到保护的目的；

3） 对于相同条件的保护对象，应该结合周围环境的要求和具体的施工情况综合确定；  

4） 满足现行的有关规范、规程的要求； 

5） 在保证安全的前提下，综合考虑工程质量和经济等因素，减少不必要的资金投入。 

2

基坑侧壁的安全等级

因为监控报警值确定的依据是基坑侧壁的安全等级，所以首先要明确建筑基坑侧壁的安全等级。  

根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）规定，按照破坏后果的严重性，基坑侧壁的安全等级划分为三个等级。

但需要注意的是，一般对于存在流沙、管涌的工程地质条件和在淤泥质软土中的基坑侧壁，安全等级应提高一级；当环境保护有严格要求，包括临近有重要建筑物、地下管线、地铁时，应提高一级或二级。

根据《广州地区建筑基坑支护技术规定》（GJB02-98）的规定，明确了以下两种情况的基坑侧壁安全等级定为一级：

开挖深度大于或等于14m且在三倍开挖范围内有重要建（构）筑物、重要管线和道路等**设施，或在一倍开挖深度范围内有非嵌岩桩基础埋深小于坑深的建（构）筑物；基坑位于地铁、隧道等大型地下设施安全保护区范围。

3

支护结构的监控报警值

一般情况下，每个项目的监控报警值由两个部分组成，即累计允许变化量和单位时间内允许变化量。  

对水泯土重力式挡土结构及悬臂式板桩结构，应控制墙**位移；对多锚撑式支护结构主要控制墙体的较大水平位移。

当基坑周围无环境保护问题时，可以按照墙前被动土压力的限位移值考虑安全系数来分析水泥土重力式支护结构或悬臂式支护结构的报警值。

支护结构位移允许值

当基坑周围有环境保护的问题时，一般按照基坑侧壁的安全等级对板桩墙分为：一级控制（0.1~0.25）H%；二级控制（0.2~0.5）H%；三级控制（0.3~1.0）H%，周围环境复杂时取小值。对于土钉支护，取（0.1~0.3）H%。如果周围的环境有特殊的要求，则支护结构的监控报警值的确定要符合现场的要求。  

水平位移速率应严格控制，如达到2.5~5.5mm/d，应进行报警；沉降速率控制值＜3mm/d。支撑轴力以设计轴力为监控值，支撑挠度可按照材料确定监控值，钢材允许挠度取1/400~1/500，混凝土允许挠度取1/250~1/300。  

立柱桩差异沉降：基坑开挖所引起的立柱桩隆起或沉降不得**过10mm；发展速率不得**过2mm/d。

弯距及轴力：根据设计计算书确定，一般将警*戒值控制在80%的设计允许较大值内。  

基坑外水位：坑内降水或基坑开挖引起的坑外地下水位下降不得**过1000mm；下降速率不得**过500mm/d。  

另外，对于测斜、支护结构纵深弯距等光滑的变化曲线，如果曲线上出现明显的折点，也要进行报警处理。

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周围建（构）筑的的监控报警值

由于各类建（构）筑物对差异沉降的承受能力相差较大，因基坑开挖引起的附加变形应与建筑物已经产生的变形一并考虑，其迭加值应满足表2和表3规定的地基变形允许值。监控报警值根据变形允许值进行确定。

单层和多层建筑物的地基变形允许值

注：

1）L为相邻桩基的中心距离（mm）；  

2）倾斜指基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值；

3）局部倾斜指砌体承重结构沿纵6~8m内基础两点的沉降差与其距离的比值。 

高层建筑和高耸结构基础变形允许值

注：H为自室外地面算起的建筑物高度（m）  

对临近的破旧建筑物，其允许变形值应根据危房鉴定标准由相关部门确定。  

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地下管线的监控报警值

城市中地下管线网是城市生活的命脉，与人民生活和社会经济紧密相关，所以对地下管线的监测责任重大。城市**管理部门和煤气、输变电、自来水和电话公司等对各类地下管线的允许沉降和位移量制定了十分严格的规定，工程建设的单位必须遵循。  

一般来讲，地下管线应控制管线的挠度及变形速率，地下管线差异沉降对一级基坑应控制在0.3%，对二级基坑应控制在0.6%。煤气管道的变形、沉降或水平位移不能**过10mm，位移速率不**过2mm/d；自来水管道的变形、沉降或水平位移不能**过30mm，位移速率不**过5mm/d。  

采用承插式接头的铸铁水管、钢筋混凝土水管两个接头之间的局部倾斜值应不大于0.008；采用焊接接头的水管两个接头之间的局部倾斜值应不大于0.010；采用焊接接头的煤气管两个接头之间的局部倾斜值应不大于0.004。

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结束语

监控报警值不仅是设计计算的重要基础，同时也是确定合理施工流程、保护周围环境安全的主要依据。监测项目的监控报警值应根据基坑自身的特点、监测目的、周围环境的要求，结合本地区工程经验并经过有关部门协商综合确定。  

基坑监测项目的监控报警值的确定，是基坑监测工作中相当重要的一个环节。准确有效的监控报警值，有助于及时地发现基坑中出现的问题，便于施工单位采取处理措施，将基坑事故消防在萌芽阶段，确保人民生命财产安全。