美国公寓坍塌已致 12 死 149 失踪,背后原因到底是什么?

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距离美国佛罗里达州一公寓坍塌已过去近一周。截至当地时间 6 月 29 日,事故死亡人数上升至 12 人,仍有 149 人下落不明。

据 CNN 报道,迈阿密 – 戴德县县长卡瓦在 29 日晚的新闻通报会上公布了最新的搜救进展。她表示,这些数字随时可能变化。目前,搜救工作仍在持续进行中。

美国佛罗里达州迈阿密一公寓坍塌。/IC photo

当地时间 6 月 24 日凌晨,美国佛罗里达州迈阿密 – 戴德县瑟夫赛德镇一栋 12 层的公寓发生局部坍塌。许多目击者称,现场一片废墟,让人联想起 20 年前的 “9 · 11” 恐怖袭击。事故发生后,佛罗里达州进入紧急状态,美国联邦政府也提供了援助。

据报道,当地时间 7 月 1 日,美国总统拜登和第一夫人吉尔将到访瑟夫赛德,并与遇难者家属会面。

事故发生一周后,在搜救工作持续进行的同时,许多人都提出了疑问:一栋好好的大楼,为何会突然坍塌?为什么搜救了近一周,一个人都没有救出来?

搜救为何如此困难?

” 直落式 ” 坍塌(pancake collapse)致搜救困难

据《华盛顿邮报》报道,事故发生后,已有 125 人取得了联络,但仍有 149 人处于失联状态。

除了事故发生的头几个小时,此后近一周时间内,虽然搜救人员从未停止搜救行动,但他们再未能成功救出幸存者。反之,死亡人数一直在上升。

据 CNN 报道,一支以色列搜救小组目前正在现场协助搜救工作。该搜救小组负责人 Golan Vach 称,这是他经历过最困难的一场搜救。但他认为,事故发生一周内都有希望找到幸存者,但一周之后,” 希望很渺茫 “。

事发大楼是位于迈阿密海滩不远的南尚普兰大厦(Champlain Towers South)。这栋大楼建成于 1981 年,共有 12 层 136 个单元,其中东北部的 55 个单元发生了坍塌。

6 月 29 日,佛罗里达州坍塌公寓搜救工作仍在继续。/IC photo

瑟夫赛德市长伯克特 29 日指出,此次搜救工作非常具有挑战性,因为直到 28 日晚 29 日凌晨,大楼未倒塌部分仍在不断掉落残骸。搜救过程中,还多次出现小火灾,幸而很快被扑灭。

美国佛罗里达大学国际适应性规划与设计研究中心主任、城市与区域规划系教授彭仲仁在接受新京报记者采访时指出,这次南尚普兰大厦坍塌是一种 ” 直落式 ” 坍塌(pancake collapse),它不像有的 V 字形坍塌,中间可以留出很多空间让不少人存活下来。这种 ” 直落式 ” 坍塌,一来会导致受困者生存更困难;二来也导致搜救非常困难,因为没有足够的空间让搜救人员进行挖掘。所以说,这种坍塌的搜救工作是最难的。

Vach 也对 CNN 称,” 这栋大楼倒塌非常非常严重,因为它是倒向它自己的 “,” 我们搜救的卧室——因为事发时很多人在卧室床上——都被埋在混凝土下 4-5 米 “。

彭仲仁还提到,发生坍塌的这栋大楼还连着另一栋大楼,如果这边动作过大,可能会导致相连的大楼也发生坍塌。因此搜救工作必须非常谨慎。

美国佛罗里达州迈阿密一公寓坍塌。/IC photo

坍塌原因到底是什么?

或为多个因素共同造成

截至目前,佛罗里达州官方并未公布大楼坍塌原因的结论。

据 CNN 报道,一个由美国国家标准与技术研究所联邦官员组成的六人团队目前正在对尚普兰大厦的材料、历史、建造时遵循的建筑规范、大楼附近的土壤以及其他方面进行初步的调查。这个六人小组包含科学家、结构工程师以及地质工程师等,预计调查需要耗费相当长的时间。

然而,近几天来,美媒不断爆出消息称,此前早已有人对大楼出现的问题提出警醒。

今年 4 月,尚普兰大厦业主委员会主席 Jean Wodnicki 曾致信大厦居民,称在 2018 年一份工程师报告中发现的大楼损伤 ” 变得越来越严重 “,其危害将开始 ” 呈指数级加速 “。” 混凝土腐蚀正在加速,屋顶的情况也变得更糟糕,因此必须进行大规模的屋顶维修 “。

据报道,在 2018 年的一次检查中,工程师发现这栋公寓的原始设计就存在 ” 严重失误 “。报告指出,泳池甲板下方的混凝泥土板有 ” 严重的结构性损伤 “,大楼下方停车场的柱子、梁和墙壁都有 ” 大量的开裂、剥落现象 “。不过,这份报告并未表明,大厦结构是否已面临坍塌风险。

2019 年,一些大厦居民曾表示,在附近建筑物施工时,他们感受到了震动,但仅被告知继续观察情况。也因此,一些人认为,尚普兰大厦附近一栋楼近期施工所造成的震动,可能引发了地面移动。

6 月 29 日,佛罗里达州坍塌公寓搜救工作仍在继续。/IC photo

在彭仲仁看来,目前虽然无法确定导致大楼坍塌的直接原因到底是什么,但这栋大楼在坍塌前就存在很多问题,有些问题也是滨海城市建筑所共有的。

彭仲仁认为,南尚普兰大厦坍塌可能有几个方面的影响因素。首先,大楼最下面一层的混凝土已经脱裂了,造成了很大的裂缝。平常一点小裂缝不会对建筑物造成太大影响,但是这栋大楼是滨海的,水汽中饱含盐分,碰到混凝土后水分蒸发,但盐分留了下来。留下来的盐分和混凝土里的钢筋产生化学反应后生成一种铁锈,铁锈又导致混凝土继续膨胀,从而产生裂缝。产生大的裂缝后,更多的盐水进入内部,腐蚀更多的钢筋,问题就越来越严重。到了一定程度,支撑弱化,可能就会导致大楼突然坍塌。

其次,是大楼的地基可能出了问题。因为打地基的时候用的也是混凝土和钢筋,如果当时没有充分考虑到海水倒灌的影响,用的材料没有经过特殊处理的话,很容易被海水中的盐分腐蚀,损坏大楼的地基。

在迈阿密,海平面上升的速度正在加快。而且迈阿密瑟夫赛德每年 10 月 -11 月都会出现 ” 帝王潮汐 “(king tide),也就是说涨潮时海水会进入内部居民区,尤其是地下室、停车场这些地方,造成更严重的腐蚀。40 年前建房子的时候没有考虑海平面上升的因素,没有考虑海水倒灌对建筑物的影响,就可能会出现现在这样的问题。

美国佛罗里达州迈阿密坍塌公寓远景。/IC photo

还有一种可能性是,海平面上升造成地下水面上升,导致土壤里的水饱和,土质发生变化,成为水一样的土。然后在外力作用下,土壤开始 ” 液化 “(liquefaction),整个大楼失去支撑,就有可能倒塌。

此外,不均匀的下沉也可能会引发坍塌风险。海平面上升之前,干土承受的重量就是建筑的重量。但海水上升之后,土上面加上了水,就会造成土壤下沉。如果是均匀下沉的话,一般情况下问题不大。但如果下沉不均匀,一些土质硬的地方下沉慢、另一些地方下沉快,就会导致大楼受力不平衡,形成倒塌。

佛罗里达国际大学地球与环境系教授西蒙 · 多温斯基(Shimon Wdowinski)此前对《华盛顿邮报》表示,他在去年的研究中就发现,尚普兰大厦从 1990 年代初就出现了下沉迹象,每年下沉大约 2 毫米。但他表示,暂无法确定这是否是导致大楼坍塌的一个因素。

美国迈阿密大学地质科学系主任哈罗德 · 万利斯(Harold Wanless)在接受新京报记者采访时则指出,目前对坍塌原因下结论还为时过早,但很明显,南尚普兰大厦的结构完整性是存在问题的。” 最终可能是一个或多个因素,共同导致了这次悲剧 “。

海平面上升对建筑物影响有多大?

其他滨海城市建筑也面临相似的威胁

佛罗里达州位于美国东南海岸一个突出的半岛上,而迈阿密是该州第二大城市,就处在佛罗里达半岛比斯坎湾。

据万利斯介绍,在迈阿密地区,自 1930 年以来,海平面上升了大约 12 英寸(约合 30.48 厘米)。而从瑟夫赛德南尚普兰公寓建成的 1980 年代至今,海平面上升了大约 6 英寸(约合 15.24 厘米)。可见,海平面上升的速度是在加快的。

” 如果建筑物建造和维护得当,我不认为海平面上升会引发这样的悲剧。沿海地区一直面临这样的问题,即盐雾融入雨水后一起渗入土壤,导致不够坚固的混凝土和钢筋受到影响。” 万利斯称。

他指出,迈阿密的高层居民现在都开始更积极地评估建筑物的结构性缺陷,同时开始进行维护。” 很明显,不注重这一点,有可能成为一个致命的失误 “。

美国佛罗里达州迈阿密一公寓坍塌。/IC photo

事实上,在南尚普兰大厦发生坍塌后,许多人开始担忧,该地区的其他建筑物是否也面临着坍塌的风险。就在不远处,还矗立着建筑结构几乎完全一致的北尚普兰大厦。

在彭仲仁看来,滨海地区的建筑都面临着海水倒灌后腐蚀钢筋混凝土,最终导致支撑不足的风险。因此,有必要对一些年老失修的建筑物进行全面的检修。” 根据 40 年前的建筑标准所用的材料并未考虑到海平面上升的影响,所以材料更容易受到腐蚀,造成实实在在的风险 “。

彭仲仁认为,此次南尚普兰大厦坍塌,应该为海岸开发敲响警钟。

据他介绍,1992 年,迈阿密经历了一次非常严重的飓风 ” 安德鲁 “,当时许多房屋倒塌,就是因为其抗风能力不足。在那之后,迈阿密的建筑标准进行了更新,提高了滨海建筑的抗风能力、抗暴雨能力。

但那时候的标准还没有考虑到海平面上升、盐水腐蚀这个问题。目前需要重新审视的一个问题是,建筑标准是不是过时了,是否应该考虑到海平面上升带来的影响,再次提高建筑物标准。

万利斯也认为,此事之后,需要评估滨海城市建筑中使用的混凝土、钢筋以及其他结构性支撑物的质量,因为有很多材料是不适合承受持续的静水、盐和氯的。此外,施工完成 20 年后应该进行彻底的检查,此后也应该经常性地检修,以确保建筑物没有遭遇新的威胁。从长远来看,未来滨海建筑物应该使用最优质的耐水、耐盐混凝土。

美国佛罗里达州迈阿密坍塌公寓远景。/IC photo

万利斯还指出,未来 20 年 -30 年间,海平面可能还会上升 2-3 英尺(大约 6-9 米),对许多区域造成真切的威胁。很多堰洲岛、三角洲的沿海边都会被大幅侵蚀,使得临海的建筑面临坍塌风险。

对此,彭仲仁表示,当前,很多模型可以计算出一些地区海平面上升的程度。那么需要考虑的是,如果已经可以预测到几十年后一个地区会被淹,现在是否应该允许其建新的建筑,也就是适应性规划的问题。科学地来看,其实是不应该允许的,但是一些开发商为了利益还是会这么做。

文 / 谢莲