賈召亮，李 勇，劉玉法，顏照坤，李敬波，顏丙雷

(1.成都理工大學(xué)油氣藏地質(zhì)及開(kāi)發(fā)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川成都 610059;2.四川省地震局，四川成都 610041)

0 引言

2014年11月22日 16時(shí) 55分，四川省甘孜藏族自治州康定縣發(fā)生6.3 級(jí)地震，震中位于東經(jīng)101.7°，北緯30.3°，震源深度 18km，極震區(qū)烈度為Ⅷ度［1］。地震震中位于鮮水河斷裂帶上，震源機(jī)制解顯示為正走滑斷層地震破裂事件［2］。據(jù)中國(guó)地震局統(tǒng)計(jì):截至2014年12月01日16時(shí)00分，共記錄余震2579 次，其中Ms5.0～5.9級(jí) 1 次，Ms4.0～ 4.9 級(jí) 0 次，Ms3.0～ 3.9 級(jí) 0次［3］。地震造成康定、道孚、丹巴、瀘定、雅江 5個(gè)縣39個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)受災(zāi)嚴(yán)重。據(jù)甘孜州政府新聞辦報(bào)道:截至11月28日零時(shí)，地震共造成5 人死亡，80 人受傷，受災(zāi)群眾達(dá) 16萬(wàn)余人［4］。

受甘孜藏族自治州地廣人稀、白天發(fā)震、震級(jí)較小等多方面因素影響［5］，此次地震并沒(méi)有造成嚴(yán)重的人員傷亡。地震災(zāi)害主要表現(xiàn)為建筑物受損、滑坡、山體崩塌等，地震誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害范圍較小、造成的破壞較輕。筆者于地震當(dāng)天到達(dá)災(zāi)區(qū)開(kāi)展災(zāi)害調(diào)查工作，發(fā)現(xiàn)雖然此次地震造成的災(zāi)害較輕，但是災(zāi)害特征較為典型，局部場(chǎng)地特征、房屋結(jié)構(gòu)、區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造背景等對(duì)震害的影響較為明顯。本文將展示災(zāi)區(qū)典型震害，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及前人研究成果分析康定地震的震害特征并總結(jié)防震減災(zāi)的經(jīng)驗(yàn)。

1 震區(qū)地質(zhì)地貌背景

鮮水河斷裂帶是中國(guó)川滇地區(qū)的一條大型左旋走滑斷裂帶，也是我國(guó)西南地區(qū)地震活動(dòng)非常強(qiáng)烈的一條斷裂帶。鮮水河斷裂全新世以來(lái)的走滑速率15mm/a，長(zhǎng)期走滑速率為 6mm/a［6］。斷裂帶以惠遠(yuǎn)寺為界可劃分為北西和南東兩段，北西段長(zhǎng)約200km，南東段由色拉哈斷裂、雅拉河斷裂、折多塘斷裂和磨西斷裂四段組成，長(zhǎng)約110km［7］。此次康定6.3 級(jí)地震就發(fā)生在鮮水河斷裂帶康定至道孚之間的色拉哈斷裂上。據(jù)統(tǒng)計(jì):有歷史記錄以來(lái)震中附近100km 范圍內(nèi)共發(fā)生6 級(jí)以上地震 13 次，其中，6.0～6.9 級(jí)地震 8次，7 級(jí)以上地震5 次，最大地震為1786年6月1日發(fā)生在四川省康定縣以南的級(jí)地震，距離該次地震震中 53 km［8］。

地貌上震區(qū)地處四川盆地西緣山地和青藏高原的過(guò)渡地帶，地勢(shì)由西向東傾斜，地貌以高山峽谷、高原、山原為主，平均海拔3500m［9］。近南北走向的海子山、折多山、貢嘎將甘孜州分為東西兩大部分，東部為高山峽谷，西部和西北部為丘狀高原及高山深谷區(qū)。震區(qū)山體間河流眾多，河谷內(nèi)堆積有較厚的第四系砂礫及粘土，震區(qū)內(nèi)村落多位于這些地形較平坦的河谷內(nèi)，此次地震中受災(zāi)嚴(yán)重的塔公鄉(xiāng)、八美鎮(zhèn)、中谷村等就坐落于河流階地上。

圖1 震區(qū)地質(zhì)地貌背景圖(據(jù)周榮軍修改)Fig.1 Geological and geomorphologic setting of the earthquake region(by Zhou Rongjun)

2 地震災(zāi)害空間分布

康定Ms6.3 級(jí)地震后，筆者所在的地震災(zāi)害評(píng)定小組對(duì)震區(qū)數(shù)10個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的震害情況進(jìn)行抽樣調(diào)查，共完成了200 多個(gè)點(diǎn)的烈度調(diào)查工作?，F(xiàn)場(chǎng)工作人員依據(jù)相關(guān)工作規(guī)范［10－11］，在震害調(diào)查和強(qiáng)震動(dòng)觀測(cè)記錄分析等工作的基礎(chǔ)上，將震區(qū)烈度劃分為Ⅷ度區(qū)、Ⅶ度區(qū)和Ⅵ度區(qū)。Ms5.8級(jí)余震后，工作組對(duì)震區(qū)開(kāi)展烈度復(fù)查工作，根據(jù)復(fù)查結(jié)果將烈度圖進(jìn)行了修訂。

沿發(fā)震斷層走向方向，地震能量衰減緩慢，等震線長(zhǎng)軸方向大致與斷層走向一致。此次康定地震等震線長(zhǎng)軸為北西走向，受災(zāi)地區(qū)分布于斷裂帶兩側(cè)。斷裂帶北東側(cè)村落較少，房屋震害、人員傷亡多集中于斷裂帶南西側(cè)，而地質(zhì)災(zāi)害則在北東側(cè)較集中。此次康定地震Ⅵ度區(qū)及以上總面積約11060km2，共涉及丹巴縣、瀘定縣、康定縣、雅江縣、道孚縣等5個(gè)縣的39個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。Ⅶ度區(qū)面積約2340km2，涉及康定縣塔公鄉(xiāng)、雅拉鄉(xiāng)、瓦澤鄉(xiāng)、呷巴鄉(xiāng)、孔玉鄉(xiāng)、爐城鎮(zhèn)、新都橋鎮(zhèn)，道孚縣八美鎮(zhèn)、色卡鄉(xiāng)、協(xié)德鄉(xiāng)、龍燈鄉(xiāng)，丹巴縣東谷鄉(xiāng)，共12個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。最高烈度區(qū)Ⅷ度區(qū)總面積約540km2，涉及塔公、雅拉、瓦澤、八美4個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。

3 地震災(zāi)害特征

3.1 房屋震害

震區(qū)房屋結(jié)構(gòu)主要為石木結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等。鋼結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)建筑在震區(qū)所占比例較小且大多基本完好，石木結(jié)構(gòu)的藏式民居建筑面積在震區(qū)所占比例最大且破壞最為嚴(yán)重，磚混結(jié)構(gòu)主要為藏區(qū)漢族民居和鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府辦公樓等的建筑類型且多為輕微受損。截至11月30日，累計(jì)倒塌房屋75 戶、嚴(yán)重?fù)p壞5645 戶(其中城鎮(zhèn)1717 戶、農(nóng)牧區(qū)3928 戶)、一般損壞41749 戶(其中城鎮(zhèn) 14353 戶、農(nóng)牧區(qū) 27396戶)［4］。

圖2 四川康定6.3級(jí)地震烈度分布圖(據(jù)中國(guó)地震局修改)Fig.2 Seismic intensity of Kangding Ms6.3 earthquake(by China Earthquake Administration)

框架結(jié)構(gòu)的建筑為混凝土梁承重，抗震能力較強(qiáng)。震區(qū)內(nèi)框架結(jié)構(gòu)建筑多分布在縣城、鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府駐地、機(jī)場(chǎng)等地，主要為商場(chǎng)、醫(yī)院、學(xué)校、政府辦公樓等的建筑類型。Ⅵ度區(qū)內(nèi)框架結(jié)構(gòu)建筑基本完好，主要表現(xiàn)為墻體輕微裂縫，整體框架結(jié)構(gòu)未被破壞(圖3a)。Ⅶ度區(qū)內(nèi)框架結(jié)構(gòu)建筑多為輕度破壞，主要表現(xiàn)為填充墻開(kāi)裂、裝飾物脫落，經(jīng)修理后不影響使用(圖3b)［12］。Ⅷ度區(qū)內(nèi)部分框架結(jié)構(gòu)建筑受損嚴(yán)重，主要表現(xiàn)為填充墻“X”型剪裂、“雁列式”裂縫、附加層墻體垮塌、混凝土柱脆性破壞等(圖3c)?；炷林l(fā)生脆性破壞，主要是因?yàn)槿鄙俟拷睿┕すに嚥缓细裨斐?，如混凝土骨料不合格，粗骨料含有大量低?qiáng)度泥巖且雜質(zhì)過(guò)多，細(xì)骨料含泥量過(guò)大(圖3d)?！癤”型裂縫和“雁列式”裂縫的發(fā)育反映了水平向與豎向地震作用對(duì)建筑物的綜合破壞［13］。此外，有研究表明地裂縫對(duì)框架結(jié)構(gòu)建筑的抗震性能會(huì)產(chǎn)生一定的影響，導(dǎo)致此類房屋受損狀況出現(xiàn)差異性［14］。震區(qū)內(nèi)框架結(jié)構(gòu)建筑多分布在Ⅷ度區(qū)以外，除震中塔公鎮(zhèn)部分框架結(jié)構(gòu)建筑破壞嚴(yán)重外多為輕微受損，離震中越近的建筑受損越嚴(yán)重。

磚混結(jié)構(gòu)的建筑承重墻、柱為磚塊砌筑，穩(wěn)定性較框架結(jié)構(gòu)差。震區(qū)內(nèi)磚混結(jié)構(gòu)建筑主要分布于Ⅷ度區(qū)外，層高多為四層以下，抗震性能較好，在此次地震中多表現(xiàn)為輕微受損。磚混結(jié)構(gòu)建筑受損情況主要表現(xiàn)為填充墻與梁之間水平裂縫、墻體裂縫、填充墻外閃等(圖4)。調(diào)查顯示，磚混結(jié)構(gòu)建筑多出現(xiàn)的墻體縱橫向裂縫及墻體外閃主要是因?yàn)榭v橫墻的交接處沒(méi)有進(jìn)行咬槎砌以及房屋建造不規(guī)范、形狀不規(guī)則。

圖3 框架結(jié)構(gòu)房屋震害Fig.3 Earthquake damage of frame structure buildings

圖4 磚混結(jié)構(gòu)房屋震害Fig.4 Earthquake damage of brick structure buildings

石木結(jié)構(gòu)建筑豎向承重墻為片石砌筑，樓板、屋架、承重柱等為木料。石木結(jié)構(gòu)建筑可就地取材、造價(jià)低廉，為震區(qū)藏族民居和寺廟的主要建筑類型，其建筑面積在震區(qū)所占比例最大。震區(qū)石木結(jié)構(gòu)建筑與框架、磚混、框剪等結(jié)構(gòu)的建筑相比抗震性能要差的多，而且石木結(jié)構(gòu)民居多建造不規(guī)范、墻體厚度和收分角度不合理。石木結(jié)構(gòu)房屋是此次地震中被破壞最嚴(yán)重的建筑，地震中倒塌的房屋也多為石木結(jié)構(gòu)。石木結(jié)構(gòu)房屋受損情況主要表現(xiàn)為整體倒塌、縱墻外閃、整體傾斜、墻體開(kāi)裂及地基沉降等(圖5)。石木結(jié)構(gòu)建筑橫縱墻交接處、結(jié)構(gòu)主體與基地的交接處是其薄弱部位，建造不合理容易造成其在強(qiáng)震動(dòng)中整體倒塌［15］。石木結(jié)構(gòu)是一種較穩(wěn)定的建筑結(jié)構(gòu)，在建造中要合理設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)，采用合理的墻體收分角度和墻體厚度以增強(qiáng)其抗震性能。

圖5 石木結(jié)構(gòu)房屋震害Fig.5 Earthquake damage of stone-wood structure buildings

3.2 地質(zhì)災(zāi)害

康定Ms6.3 級(jí)地震誘發(fā)的次生災(zāi)害主要為山體垮塌、滑坡、地裂縫等，地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量較少、范圍較小，未造成嚴(yán)重的破壞。山體垮塌主要集中在發(fā)震斷裂北東側(cè)，所在地段震前就存在安全隱患且未做有效的防震處理。震中附近的塔公鄉(xiāng)發(fā)現(xiàn)小規(guī)模地裂縫。滑坡規(guī)模普遍較小，主要分布在震中周圍。

典型地質(zhì)災(zāi)害如孔玉鄉(xiāng)境內(nèi)猴子巖地震中發(fā)生山體崩塌，造成1 人死亡、1 人重傷、2 人輕傷(圖7a)。猴子巖地段內(nèi)巖體節(jié)理十分發(fā)育，大量巖體呈負(fù)角度傾斜、易風(fēng)化，存在巨大安全隱患。魚斯村附近公路旁邊坡發(fā)生塌方及滾石(圖7b)。震區(qū)公路環(huán)山修建，山體覆蓋較厚的礫石層且較松軟易在地震中發(fā)生滑坡。

3.3 生命線工程震害

生命線工程主要包括通信系統(tǒng)、交通系統(tǒng)、電力系統(tǒng)等。其破壞主要表現(xiàn)為公路震陷、橋梁受損，供水、供電、通訊系統(tǒng)輕微受損，沒(méi)有出現(xiàn)斷水、斷電、無(wú)法通訊等情況。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，康定、瀘定、丹巴、道孚、雅江等5 縣道路交通不同程度受損，損毀公路166 條3344.9km、橋梁143 座3857延米、客運(yùn)站點(diǎn)33個(gè)。其中，在建重點(diǎn)項(xiàng)目及旅游干線受損6 條236.3km，國(guó)省道受損9 條521.6公里、橋梁4 座330 延米［4］。典型震害如勒孜麻村村道路面坍塌，存在安全隱患(圖8a);巴郎溝至康定縣220kV 輸電線路5、6號(hào)桿塔線路損壞(圖8b);孔玉鄉(xiāng)滑坡體上公路震陷(圖8c);新都橋鎮(zhèn)通村橋梁于2014年夏季洪水中局部毀壞，震后該橋梁被徹底毀壞(圖8d)。震區(qū)公路在此次地震中出現(xiàn)大面積震陷，震陷路段多位于松軟的土層或礫石層上，地震中松軟的路基發(fā)生滑動(dòng)引起路面震陷。

圖6 地質(zhì)災(zāi)害分布圖Fig.6 Distribution of geological disasters

圖7 地質(zhì)災(zāi)害Fig.7 Geological disaster

圖8 生命線工程震害Fig.8 Earthquake damage of lifeline engineering

4 地震災(zāi)害宏觀特征討論

地震中震害的大小受多方面因素控制。地震本身、建筑物結(jié)構(gòu)、局部地形狀況、地質(zhì)狀況、天氣等都直接或間接的影響著震災(zāi)的大?。?］。震后的調(diào)查顯示，震區(qū)居民自建的石木結(jié)構(gòu)房屋選址和建造上不合理、抗震性能較差，局部地形效應(yīng)作用，局部構(gòu)造背景等是影響此次地震震害的重要因素。

局部場(chǎng)地環(huán)境是影響震害的一個(gè)重要因素。大量地震資料及研究顯示，河谷地形以及覆蓋土層對(duì)地震波的傳播都具有一定的影響進(jìn)而使震害擴(kuò)大［16－17］。震區(qū)河流眾多，河谷內(nèi)地勢(shì)平坦、覆蓋較厚的第四紀(jì)土層成為當(dāng)?shù)鼐用袷走x的居住地，此次地震中受災(zāi)嚴(yán)重的塔公鄉(xiāng)、八美鎮(zhèn)、中谷村、協(xié)德鄉(xiāng)等都位于河流Ⅰ－Ⅱ級(jí)階地上。軟弱的土層容易在地震中發(fā)生不均勻沉降，不穩(wěn)定的河岸、邊坡易發(fā)生土質(zhì)松動(dòng)、滑動(dòng)等現(xiàn)象，這些不利地段都會(huì)加重地震對(duì)建筑的破壞。

地震波在沉積盆地中傳播較慢，這會(huì)延長(zhǎng)其在沉積盆地中的作用時(shí)間，導(dǎo)致沉積盆地內(nèi)震害加重［18］?；圻h(yuǎn)寺盆地就是發(fā)育在兩西北向斷裂局部呈左行雁列部位的小型拉分盆地［19］?；圻h(yuǎn)寺盆地內(nèi)河流發(fā)育，覆蓋較厚的第四紀(jì)土層，地形相對(duì)平坦，協(xié)德鄉(xiāng)的先鋒村、中古村、街村等多個(gè)村莊坐落于慧遠(yuǎn)寺盆地中，這幾個(gè)村在此次地震中均受災(zāi)嚴(yán)重。作者分析認(rèn)為慧遠(yuǎn)寺盆地面積較小，土層較厚，四周為高山環(huán)繞，地震波在盆地內(nèi)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，在盆地邊緣又受到山脈阻擋發(fā)生反射，這加劇了地震對(duì)盆地內(nèi)建筑的破壞。同時(shí)慧遠(yuǎn)寺盆地又是此次康定地震Ⅶ度區(qū)與Ⅵ度區(qū)的分界，這與慧遠(yuǎn)寺盆地獨(dú)特的地質(zhì)構(gòu)造背景有一定關(guān)系?；圻h(yuǎn)寺盆地作為鮮水河斷裂的羽列不連續(xù)部位，在地震中起著終止破裂、吸收及散射地震能量的作用［20］。地震能量沿?cái)嗔炎呦蛳虮蔽鞣较騻鞑ブ粱圻h(yuǎn)寺盆地這個(gè)斷裂的羽列不連續(xù)部位后被吸收和散射掉一部分，從而減輕了地震對(duì)慧遠(yuǎn)寺盆地以北的破壞。

房屋建筑結(jié)構(gòu)及抗震性能是影響震害的關(guān)鍵因素。藏族特色的石木結(jié)構(gòu)房屋是此次地震中受損最嚴(yán)重的建筑，其表現(xiàn)出來(lái)的高強(qiáng)度、大范圍的破壞反映了這種建筑抗震性能較差的特點(diǎn)，其在此次地震中出現(xiàn)的普遍的破壞特點(diǎn)如縱墻外閃、墻體垮塌等反映了其建造的不規(guī)范、不合理性。當(dāng)建筑的縱墻和橫墻受到較大的剪壓作用時(shí)，由于沒(méi)有水平約束而導(dǎo)致裂縫發(fā)展過(guò)大，容易造成橫墻和縱墻的局部倒塌［21］。當(dāng)?shù)鼐用裰饕ㄟ^(guò)控制墻體收分的角度和墻體厚度來(lái)增強(qiáng)房屋的穩(wěn)定性，這是一種非常有效的方法，但在此次調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，大量藏式民房墻體厚度不夠、收分角度不合理。

鮮水河斷裂帶是我國(guó)西南地區(qū)一條十分活躍的斷裂帶，歷史上康定地區(qū)曾發(fā)生多次大地震，增強(qiáng)該地區(qū)居民的防震意識(shí)，采取必要的抗震、防震措施非常重要。此次康定地震未造成嚴(yán)重的人員傷亡和地質(zhì)災(zāi)害，但其反應(yīng)出來(lái)的上述問(wèn)題十分明顯。及時(shí)處理這些對(duì)抗震、防震不利的問(wèn)題，做到防患于未然，能有效減少康定地區(qū)因地震而造成的損失。

5 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

(1)提高建筑物的抗震性能

房屋震害調(diào)查顯示:框架結(jié)構(gòu)建筑受損較輕，施工工藝不合格;磚混結(jié)構(gòu)建筑震害特征明顯，建造不規(guī)范，缺少抗震措施;石木結(jié)構(gòu)建筑破壞嚴(yán)重，建造不規(guī)范，選址不合理。受震區(qū)地質(zhì)、地貌、經(jīng)濟(jì)等因素制約，房屋建造多不規(guī)范、抗震性能差，選址集中于軟弱土、河岸、邊坡等抗震不利地段。在此次康定地震中，這些抗震性能差、選址不合理的房屋被破壞的最為嚴(yán)重，對(duì)居民的生命安全帶來(lái)威脅。在此后的房屋修建中應(yīng)遵循合理的建造規(guī)范，增強(qiáng)建筑的穩(wěn)定性，如藏式石木結(jié)構(gòu)房屋要采用合理的墻體收分角度和墻體厚度，框架和磚混結(jié)構(gòu)建筑建造過(guò)程中不能偷工減料。房屋選址時(shí)要避開(kāi)軟弱土、河岸、邊坡等抗震不利地段，建造在抗震不利地段上的房屋要加設(shè)抗震措施。

(2)及時(shí)處理地質(zhì)安全隱患

康定地區(qū)地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，多高山峽谷地形，大量公路、建筑依山而建。高山峽谷地區(qū)是滑坡、山體崩塌、泥石流等自然災(zāi)害高發(fā)區(qū)，地震會(huì)誘發(fā)這些災(zāi)害的發(fā)生，如此次康定地震引起大渡河上游山體的崩塌造成了人員傷亡。對(duì)這些存在安全隱患的地方應(yīng)及時(shí)作有效處理，增強(qiáng)其在地震中的穩(wěn)定性。如咱姑鎮(zhèn)至丹巴縣的S211 省道沿線兩側(cè)巖體節(jié)理發(fā)育、呈負(fù)角度傾斜極易發(fā)生崩塌，應(yīng)對(duì)兩側(cè)巖體做防護(hù)處理。

(3)加強(qiáng)防震、避震知識(shí)的宣傳

此次震害調(diào)查工作中發(fā)現(xiàn)震區(qū)居民防震、避震意識(shí)薄弱，房屋建設(shè)中對(duì)其抗震性能不夠重視，地震時(shí)部分居民不知道如何避震，震后仍在被破壞的建筑物內(nèi)活動(dòng)。應(yīng)借此次地震為契機(jī)，加強(qiáng)防震、避震知識(shí)的宣傳教育，提高當(dāng)?shù)鼐用竦姆勒饻p災(zāi)意識(shí)。

［1］2014年11月22日16時(shí)55分四川省甘孜藏族自治州康定縣發(fā)生M6.3 級(jí)地震［EB/OL］.(2014－11－22)［2014－12－30］.http:// www.csi.ac.cn/manage/eqDown/ 05LargeEQ/201411221655M6.3/a01.html

［2］趙旭.康定 6.3 級(jí)地震震源機(jī)制解［EB/OL］.2014－11－23［2014－12－30］.http://www.csi.ac.cn/manage/eqDown/31RollingTop/Ball.html

［3］截至2014年12月1日16時(shí)四川康定6.3 級(jí)地震共記錄到余震2579 次［EB/OL］.(2014－12－01)［2014－12－30］.http://www.cea.gov.cn/publish/dizhenj/468/553/101420/101424/20141202091015420459448/index.html

［4］康定“11·22”重大地震抗震救災(zāi)綜述(十一)［EB/OL］.(2014－11－30)［2014－12－30］.http://www.gzz.gov.cn/10000/10047/10747/10748/2014/11/30/10462965.shtml

［5］趙洪聲，和宏偉，張立，等.云南地震災(zāi)害特征分析［J］.內(nèi)陸地震，2001，15(1):11－22.

［6］徐天德.鮮水河斷裂帶研究進(jìn)展［J］.四川地質(zhì)學(xué)報(bào)，2009，29(1):65－69.

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