吉首市丹青镇河坪村民房门窗异常抖动情况分析及建议

吉首市丹青镇河坪村民房门窗异常抖动情况分析及建议

2020年5月6日晚上11时左右，吉首市丹青镇河坪村部分村民住户门窗出现异常抖动，接到当地政府反馈信息后，5月7日凌晨州、市自然资源局相关领导及405队（湘西州地质灾害防治技术指导中心）、245队相关专家及时抵达现场开展调查工作。经初步排查，基本排除了本次异常抖动与地质灾害关联的可能性。州地震局主要领导通过现场调查并结合地震监测台网大数据分析，也基本排除了本次异常抖动与地震关联的可能性。

5月9日，州自然资源局总工程师李生岩、州应急管理局总工程师向纯金、州地震局局长聂景新、市自然资源局副局长宋建萍等率领本单位相关人员与405队、245队相关专家及镇、村相关领导组成联合调查组再次赴现场开展调查工作。经过现场调查会商，调查组全员一致达成如下共识：

一、异常抖动民房分布及特征

（一）抖动民房分布

据村民反映，异常抖动民房分布于河坪村村部下游“冲其河”南北两岸（如图1所示），共计6户村民民房发生异常抖动。其中右（南）岸有杨秀云（砖混2层）、张明飞（砖混1层）、符昌贵（木房1层）、张自好（砖混1层）四户，左（北）岸有张明昌（木房1层）、向银秀（木房2层）两户。因异常抖动发生时间约在5月6日晚11时左右的深夜（村民在抖动发生约半小时后现场拍摄视频时间显示为当日23时41分），除上述统计异常抖动的6户民房外，不排除存在已熟睡未被异常抖动吵醒的其他住户。

图  
1异常抖动民房分布图

（二）抖动特征

1、抖动民房均是迎风面（正面）开阔，无明显阻碍物；门窗紧闭，阻风效果好；背侧为陡峭山体或为高大民房，密不透风，容易导致风流转向形成旋流。

2、据访问，异常抖动发生时风速不大，综合分析推测抖动时风速级别为人体感受不强烈的3级左右微风。

3、异常抖动发生时人体没有震感，除张自好屋只发生大门钥匙抖动外，其他均为迎风面（正面）门、窗抖动。根据村民现场提供视频显示，抖动频率约4次/秒，最大振幅约1~2cm。抖动时间大致在22时至次日1时的3个小时内，持续时间达几十分钟，与地震造成的抖动特征不相符。

二、成因分析

影响房屋门窗异常抖动的原因很多，并且复杂。根据河坪村现场实际情况及地质环境条件综合分析，可能导致区内房屋异常抖动的原因可大致归纳为三类：

（一）与山体崩滑关联分析

大规模山体崩滑时，山体崩滑、地应力重新分配可引起房屋抖动。

图2 地质灾害隐患点位置

根据吉首市1:5万地质灾害调查报告，丹青镇河坪村四组滑坡（统一编号433101010061）位于杨秀云、张明飞屋北东侧，滑坡长约40m，宽约50m，滑体厚度约5m，体积约10000m3，为公路填方切坡造成的小型土质滑坡。本次调查时发现公路部门用挡土墙进行治理，除公路路堤挡墙背侧填方段存在陈旧性沉降裂缝外，没有发现新近变形迹象，目前隐患点处于基本稳定状态，且南岸的小型土质滑坡隐患点不足以影响到北岸的民房异常抖动。因此，本次民房抖动与原有的地质灾害隐患点无关。

河坪村河道南北两岸地层岩性为白垩系红层，岩层产状257°∠8°，大多数房屋异常抖动地段基岩露头较好，6户民房散居于河道南北两岸，经现场调查、访问，河道南北两岸山体均无地表变形迹象，山体处于基本稳定状态，基本上不存在能同时影响河道两岸民房抖动的大型山体崩滑地质灾害。综上，因地质灾害引发本次民房抖动的可能性基本可排除。

图3 现场地质灾害警示牌

（二）与地震关联分析

地震可能引发民房异常抖动。但根据现场调查及地震监测台网大数据分析，基本排除了本次异常抖动与地震关联的可能性。

1、该区域位于地震烈度6°区，但根据湘西州1:5万区域地质构造纲要图，河坪村无活动性深大断裂构造通过，理论上发生地震的可能性很小。

2、距河坪村最近的地震监测点位于吉首市花果山公园附近的吉首地震台，与河坪村直线距离仅20余km。5月6日22时至7日5时，该台站未监测到地震波记录。调取周边洪江、溆浦、安化、靖州、黔江、武隆、玉屏等7个地震台站此时间段监测数据，均未发现与地震动相关的信息。

 
图4 地震监测点平面位置

3、周边无人工爆破、矿产地下采空等可能诱发地震动的工程活动，冲其河上虽存在蓄水拦挡坝、但坝高仅10m，不足以诱发地震动，故可初步判定人类工程活动诱发地震的可能性很小。本区属于非可溶岩区，不存在气爆等岩溶问题引发的地震问题。

（三）与风荷载共振关联分析

风除了产生沿着风向的一个风向力外，还会对风区的构筑物产生一个横力，而且风在表面的漩涡在一定条件下会产生脱落，从而对构筑物产生一个震动。当风的横力产生的震动频率和构筑物的固定频率相同或者相近时，尽管风速不大，风荷载也可能会与门窗发生共振进而导致民房门窗异常抖动。根据本次民房异常抖动特征及风区地质环境条件，存在发生同频共振的基础环境条件。

1、小环境河道走向：冲其河河道整体走向为北西-南东方向，河流在河坪村的流向为类似于马鞍形的“U”字型回头弯：河水以南东方向流入河坪村→580米南西方向→150米南东方向→520米北东方向流出河坪村。

图5异常抖动区小环境河道、山体、气象水文图  

2、小环境山体走势：异常抖动区四面环山、两侧山体走向为北东-南西方向，与异常抖动区山脚河道平行，山顶与河道水位高差约50~100m不等，山体阻挡河风的直线流通，迫使风流只能沿河道移动，河道短距离连续三次改变流向对风速、风向的影响极大，可形成漩流，容易引起共振。

3、气象水文：异常抖动发生之前，天降暴雨、5月6日4时～8时4小时内异常抖动区上游的排绸乡累计降雨量已达106.1毫米，河水位暴涨，10m高差的拦水坝形成的落差加大下游河水流速，引发的气流可直接影响小环境风速气流流动变化。

基于以上基本河道走向、山体走势、气象水文等环境条件推测本次房屋异常抖动的原因是：小环境北西方向的河风在遭遇山体阻挡后多次转向形成漩涡流、该漩涡流在河水暴涨、拦水坝落差加速河水流速影响下，导致空气压力气流变化，风荷载与民房门窗产生同频共振现象引发房屋门窗异常抖动。

三、危害性

本次6户民房门窗异常抖动持续时间不长、振幅不大，均属轻微小规模抖动，抖动未损及各户建筑主体结构及地基基础的稳定性，对房屋的正常安全入住使用安全影响不大，危害性很小。

四、结论及建议

（一）结论

本次门窗异常抖动可基本排除地质灾害、地震两方面的影响，推测本次房屋异常抖动的原因是属小环境地质环境条件、极端天气下产生风荷载与民房门窗同频共振的自然科学现象，持续时间不长、振幅不大，属轻微小规模抖动，对民房危险性很小。

（二）建议

结合现场实际调查情况，提出以下建议：

1、鉴于河坪村民房异常抖动已基本排除地质灾害、地震两方面的可能性，建议各职能部门及丹青镇做好百姓安抚工作，已疏散的老百姓可以安心返回居住。

2、对该区域进行巡查监测，强降雨或持续降雨时更要加密巡查力度，如有山体开裂等异常情况即刻向有关部门汇报。

3、本次异常抖动影响不大，但却已造成村民恐慌，建议在条件允许的情况下加强自然灾害群测群防宣传力度，提升防灾减灾救灾的广度、深度。

湖南省湘西工程勘察院  

2020年5月11日