今年9月19日是墨西哥8.1級大地震發(fā)生36周年。1985年9月19日早晨7時18分，墨西哥太平洋沿岸發(fā)生8.1級大地震，震中位于阿卡普爾科以西的巴爾薩斯河口，震源深度33公里。36個小時后又發(fā)生了一次7.5級強余震。大地震導(dǎo)致1萬多人死亡，數(shù)萬人受傷，5萬多人無家可歸。地震造成1132棟建筑破壞，200多棟建筑倒塌。這次地震有兩個嚴重破壞區(qū)域，一個是大地震震源附近的沿海城市，而另外一個重災(zāi)區(qū)卻是遠離震源400公里的墨西哥城。墨西哥城人員死亡接近8000人，約3萬人受傷。該次地震是墨西哥歷史上震級最強、損失最為嚴重的地震。
一般情況下，地震動在與破裂擴展的垂直方向上衰減很快，距離震中400多公里外的地區(qū)災(zāi)害往往不會很嚴重。因此，這次墨西哥城的嚴重震災(zāi)引起了科學家們的廣泛關(guān)注。地震發(fā)生后，全球地震專家對墨西哥城地震破壞情況進行了詳細的調(diào)查研究，并對地震破壞的原因進行了分析。綜合這些調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，墨西哥城嚴重破壞主要是由雙重共振造成。首先，墨西哥城災(zāi)害嚴重的地區(qū)位于較深的湖相沉積盆地上，土層松軟，場地條件對地震動產(chǎn)生了強烈的放大作用。這次8.1級主震富含2秒左右周期波動成分，與墨西哥湖相沉積盆地松軟土層產(chǎn)生共振，將地震動放大了4倍到20倍。墨西哥城遭受破壞的建筑主要是高層建筑。這些高層建筑的自振周期與地基的地震波動頻率非常接近，引起強烈共振。另外，地震波在盆地內(nèi)部多次反射疊加，持續(xù)時間明顯加長，強化了地震波的破壞效應(yīng)。遠方大地震的長周期成分與盆地及松軟土層共振并進一步與高層建筑產(chǎn)生共振，導(dǎo)致嚴重災(zāi)害發(fā)生。這就是所謂的雙重共振，是災(zāi)害嚴重的根本原因。1985年墨西哥8.1級地震災(zāi)害表明，即使在遠離大地震的地區(qū)，只要位于深厚松軟的沉積層上，也可能發(fā)生嚴重的地震災(zāi)害。
改革開放以來，我國城市建設(shè)進入高速發(fā)展時期，城市數(shù)量不斷增加，城市規(guī)模不斷擴大。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國已建成人口超過百萬的特大城市就已經(jīng)達到78個。這些城市高樓林立，一些城市的高層建筑已經(jīng)達到一萬棟左右。在我國人口超百萬的特大城市中，有相當比例的城市位于沉積盆地、沉積平原和松軟土層上，特別是沿海地區(qū)、大江大河沖積平原。這些地區(qū)除了不利的自然沉積環(huán)境外，還存在大量填海、填湖造地等問題，并且軟土區(qū)域范圍非常大。這些地區(qū)是國家經(jīng)濟社會發(fā)展的關(guān)鍵區(qū)域，也是我國高層建筑數(shù)量最多、最為密集的區(qū)域。一旦發(fā)生重大地震災(zāi)難，有可能影響國家安全。
墨西哥城大地震災(zāi)難已經(jīng)過去了36年。我們應(yīng)該牢記這次地震災(zāi)難的教訓(xùn)，本著憂患意識、底線思維，高度重視遠方大地震的威脅及其可能造成的嚴重后果，防患于未然。
第一，位于沉積盆地、沉積平原和松軟場地的大中城市的各級政府和廣大公眾應(yīng)高度重視遠方大震可能造成的威脅，提高防震減災(zāi)意識。一般高層建筑由于共振作用，地震振動效應(yīng)往往比較強烈，即使沒有造成房屋倒塌，建筑物的內(nèi)外裝修損壞，也會造成巨大損失。建筑物的附屬設(shè)備破壞（供電、供氣、供水和制冷等），也可能造成建筑物長時間不能使用，影響社會經(jīng)濟活動，從而造成重大的間接損失。
第二，墨西哥8.1級大地震在墨西哥城軟土地基上產(chǎn)生的長周期地震動遠遠超過抗震設(shè)計規(guī)范的要求，從而導(dǎo)致嚴重破壞。震后墨西哥及時調(diào)整了抗震設(shè)計規(guī)范。我國也應(yīng)當高度重視沉積盆地、沉積平原和松軟土層對地震波的放大作用研究，加強專門的地震動觀測，獲取第一手的實測資料。同時，應(yīng)加強對這些區(qū)域的長周期地震動的數(shù)值模擬研究。在第六代全國地震動參數(shù)區(qū)劃圖編制中，應(yīng)科學合理地給出地震長周期地震反應(yīng)譜和地震動時程。工程建設(shè)標準應(yīng)高度重視長周期地震動的抗震設(shè)計，充分考慮建筑物的抗倒塌、可修復(fù)性和恢復(fù)所需的時間，并及時進行修訂。
第三，應(yīng)充分重視高層建筑地震應(yīng)急救援和次生災(zāi)害防控工作。遠方大震造成的高層建筑倒塌情況非常復(fù)雜，搜救難度非常大。36年前的墨西哥地震造成了墨西哥城大量高層建筑倒塌。實際上，2016年臺灣高雄6.5級地震造成臺南高樓倒塌，2010年智利8.8級地震造成康塞普西翁高層建筑倒塌，以及1999年臺灣集集7.6級地震造成臺北盆地高層建筑倒塌，都造成了重大傷亡，也都是遠方大震威脅的典型案例。墨西哥城因地震造成人員受傷的兩種情況特別需要關(guān)注。一是地震時大量高樓玻璃碎片造成約1萬人受傷，二是地震時高樓內(nèi)部家具傾倒導(dǎo)致約1萬人受傷。高層建筑如何應(yīng)急避險需要深入研究。墨西哥城地震后由于燃氣泄漏引起了高層建筑火災(zāi)。這些情況在我國可能更為嚴重，需要高度重視。高層建筑倒塌或嚴重傾斜對交通道路的影響也不容忽視。
第四，位于沉積平原、沉積盆地和松軟土層上的大城市應(yīng)利用地震監(jiān)測預(yù)警與緊急處置技術(shù)，減少重大災(zāi)害損失的發(fā)生。地震發(fā)生時，高層建筑電梯破壞會造成乘梯人員的高風險，及時將電梯停在最近樓層并釋放乘梯人員非常重要。利用地震預(yù)警技術(shù)和專門設(shè)備完全可以實現(xiàn)這些功能。同樣，利用地震預(yù)警信號及時關(guān)閉電源和燃氣管道對預(yù)防高層建筑火災(zāi)也十分重要。高層建筑地震監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，對自動檢測高層建筑的地震破壞狀態(tài)，對判定建筑能否正常使用，都可以提供重要的技術(shù)支撐。高層建筑強震記錄的長期積累，對修訂抗震規(guī)劃，提升高層建筑抗震能力也十分重要。
（高孟潭，中國地震局地球物理研究所研究員、特聘專家；中國地震學會科普工作委員會主任）
