賀建先，王運(yùn)生，曹水合，赫子皓，毛　碩，黃健龍

(成都理工大學(xué) 地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都　610059)

康定Ms6.3和Ms5.8級(jí)地震下摩崗嶺震動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)研究

賀建先，王運(yùn)生，曹水合，赫子皓，毛碩，黃健龍

(成都理工大學(xué) 地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都610059)

摘要：為研究康定Ms6.3和Ms5.8級(jí)(Ms為面波震級(jí))2次地震動(dòng)的響應(yīng)規(guī)律，在大渡河摩崗嶺段兩岸斜坡不同高程處掘進(jìn)平硐并安置了強(qiáng)震監(jiān)測(cè)儀。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)揭示：1#監(jiān)測(cè)點(diǎn)記錄的水平向和豎直向PGA(地表峰值加速度)最大，Ms6.3級(jí)水平向達(dá)到了16.5～22.2 cm/s2，豎直向也達(dá)到了8.9 cm/s2；Ms5.8級(jí)水平向?yàn)?.9～11.8 cm/s2，豎直向?yàn)?.1 cm/s2。以2#監(jiān)測(cè)點(diǎn)記錄的2次地震加速度PGA值為參考，1#監(jiān)測(cè)點(diǎn)水平向和豎直向PGA放大系數(shù)最大，Ms6.3級(jí)水平向和豎直向放大系數(shù)分別達(dá)到5.4，4.2，而震級(jí)較小的Ms5.8分別為3.7，2.2。傅里葉譜分析可得各監(jiān)測(cè)點(diǎn)記錄的2次地震卓越頻率相差不大。由各監(jiān)測(cè)點(diǎn)加速度反應(yīng)譜可得同次地震中海拔最高的1#監(jiān)測(cè)點(diǎn)水平向和豎直向反應(yīng)譜幅值最大；對(duì)比同一監(jiān)測(cè)點(diǎn)不同震級(jí)加速度反應(yīng)譜，較大震級(jí)的Ms6.3級(jí)各個(gè)方向幅值比Ms5.8級(jí)大。研究表明斜坡不同高程部位對(duì)地震波具有選擇放大作用，高程越大,這種放大效應(yīng)越明顯。

關(guān)鍵詞：康定地震；摩崗嶺；邊坡地震動(dòng)響應(yīng)；PGA放大系數(shù)；加速度反應(yīng)譜

1研究背景

地震作用下邊坡的動(dòng)力響應(yīng)一直是地震工程和巖土工程十分關(guān)心的一個(gè)問題。通過對(duì)蘆山地震以及魯?shù)榈卣鸬纳降貫?zāi)害調(diào)查，一些學(xué)者認(rèn)為這與地形的放大效應(yīng)有關(guān)，但目前斜坡地震動(dòng)響應(yīng)研究仍缺乏大量的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。國外一些學(xué)者對(duì)地形放大效應(yīng)研究得較早，如Celebi[1]對(duì)1985年Central Chile地震數(shù)據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，利用頻比法可得到地面運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生放大效應(yīng)的頻率范圍,且處于不同地質(zhì)條件的場(chǎng)地和山脊處有明顯的地形放大。再如Geli等[2]對(duì)地形放大效應(yīng)的理論和實(shí)測(cè)研究作了總結(jié)：地形放大效應(yīng)發(fā)生在入射波長(zhǎng)與地形坡寬近似相等時(shí)的坡頂處，入射P波的地形放大效應(yīng)低于入射S波的地形放大效應(yīng)，P-SV波的地形放大效應(yīng)比SH波稍強(qiáng)，當(dāng)存在相鄰山脊時(shí)地形放大效應(yīng)會(huì)有所增加。

汶川地震后,羅永紅等[3]研究表明：地形尺寸與地震波波長(zhǎng)的耦合作用會(huì)使地震波的水平分量顯著放大，在單薄山脊、條形山體、坡型轉(zhuǎn)折部位、凸出地形等微地貌地形放大效應(yīng)明顯。王海云等[4]根據(jù)自貢地形臺(tái)陣記錄的汶川地震主震加速度時(shí)程，利用傳統(tǒng)譜比法得出：地形場(chǎng)地在低頻(<1 Hz)的放大效應(yīng)不明顯，而在高頻(>1 Hz)的放大效應(yīng)較明顯；在1.0～10 Hz頻帶，山頂?shù)卣饎?dòng)的放大效應(yīng)最大，其次為靠近山頂?shù)纳郊股系卣饎?dòng)的放大效應(yīng)；無論是地形場(chǎng)地還是土層場(chǎng)地，地震動(dòng)的最大放大效應(yīng)均有水平向大于豎向的特征。蘆山地震后，黃潤(rùn)秋等[5]對(duì)強(qiáng)震區(qū)地質(zhì)災(zāi)害研究發(fā)現(xiàn)：崩塌源主要分布在陡立谷坡中上部、突出山嘴等部位。羅永紅等[6]對(duì)冷竹關(guān)蘆山地震動(dòng)響應(yīng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析得出，在強(qiáng)震作用下冷竹關(guān)溝右岸的單薄山脊地震動(dòng)地形放大效應(yīng)明顯強(qiáng)于左岸中高山斜坡，且右岸1#監(jiān)測(cè)點(diǎn)凸出地形放大效應(yīng)最明顯。賀建先等[7-8]對(duì)冷竹關(guān)康定地震數(shù)據(jù)研究了斜坡不同高程和不同深度的地震動(dòng)響應(yīng)規(guī)律。許強(qiáng)等[9-10]通過振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)從地震動(dòng)參數(shù)等方面的研究也表明加速度沿高程具有明顯的放大效應(yīng)。祁生文等[11]通過數(shù)值模擬得到：在一定坡高范圍內(nèi)，邊坡內(nèi)的加速度、速度、位移隨著高程的增加呈增加的趨勢(shì)；當(dāng)邊坡較高時(shí)，加速度、速度、位移隨著高程的增加呈現(xiàn)節(jié)律性變化。何先龍等[12-13]通過多重函數(shù)分析了剪切波速在土層中的傳播規(guī)律，為評(píng)價(jià)巖土介質(zhì)提供了依據(jù)。

中國地震臺(tái)網(wǎng)正式測(cè)定：2014-11-22T16:55在四川省甘孜藏族自治州康定縣(北緯30.3°，東經(jīng)101.7°)發(fā)生6.3級(jí)地震，震源深度18 km；緊接著2014-11-25T23：19在四川省甘孜藏族自治州康定縣(北緯30.2°，東經(jīng)101.7°)又發(fā)生5.8級(jí)地震，震源深度16 km。據(jù)甘孜州抗震救災(zāi)指揮部辦公室統(tǒng)計(jì)，截至24日18時(shí)，22日發(fā)生的地震共造成5人死亡、55人受傷；根據(jù)23日實(shí)地調(diào)查情況，四川省地震局發(fā)布，康定6.3級(jí)地震災(zāi)害總體偏輕。

成都理工大學(xué)地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室依托中國地質(zhì)調(diào)查局項(xiàng)目“西南地區(qū)重大地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與預(yù)警區(qū)劃”子項(xiàng)目“強(qiáng)震條件下斜坡動(dòng)力響應(yīng)及成災(zāi)機(jī)理研究”，以王運(yùn)生教授為主的研究團(tuán)隊(duì)在瀘定縣摩崗嶺布設(shè)地震強(qiáng)震動(dòng)常觀剖面。監(jiān)測(cè)剖面距離康定Ms6.3和Ms5.8地震震中距離分別約為84 km和75 km，2次地震都觸發(fā)了監(jiān)測(cè)剖面上的3臺(tái)強(qiáng)震觀測(cè)儀，研究團(tuán)隊(duì)獲得了寶貴的強(qiáng)震動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。通過對(duì)這2次地震監(jiān)測(cè)的加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波和基線校正，求其加速度反應(yīng)譜和PGA值放大系數(shù)，研究了監(jiān)測(cè)剖面區(qū)域地形放大效應(yīng)。

表1　監(jiān)測(cè)點(diǎn)基本信息

表2　各監(jiān)測(cè)點(diǎn)地震動(dòng)參數(shù)特征

注：EW為水平東西向，SN為水平南北向，UD為豎直向；卓越頻率指土層對(duì)地震波具有顯著放大效的頻率段。

2監(jiān)測(cè)剖面概況

摩崗嶺監(jiān)測(cè)剖面位于瀘定縣南部，地處貢嘎山風(fēng)景區(qū)東坡，海螺溝冰川森林公園入口處，距離瀘定縣城的直線距離約33.7 km。大渡河的左右兩岸，為典型的高山峽谷深切地貌，且右岸被磨西河切割成走向近南北向的單薄山脊，而左岸為渾厚的山體。左右兩岸均布置了監(jiān)測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)區(qū)出露的地層為澄江-晉寧期的康定雜巖，巖性主要由花崗巖、閃長(zhǎng)巖組成，局部可見輝綠巖脈，第四系主要為滑坡堆積、崩坡積堆積以及沖積物。區(qū)域主要受大渡河斷裂南段(得妥斷裂)和磨西斷裂的影響。

根據(jù)場(chǎng)地工程地質(zhì)條件以及施工條件，在大渡河左右兩岸共開挖了5個(gè)監(jiān)測(cè)平硐(右岸3個(gè)，左岸2個(gè))，每個(gè)平硐水平深度在10 m左右，其位置分布見圖1。監(jiān)測(cè)剖面選用的儀器有日本應(yīng)用地震計(jì)測(cè)株式會(huì)所生產(chǎn)的E-catcher地震監(jiān)測(cè)儀器和中國地震局工程力學(xué)研究所與成都理工大學(xué)地質(zhì)災(zāi)害防治國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室共同研發(fā)的G01NET-1型斜坡地震動(dòng)響應(yīng)監(jiān)測(cè)儀。日本E-catcher儀器基本參數(shù)為：靈敏度1 V/g，最大量程2 000 cm/s2，三分量(水平向2個(gè)，豎直向1個(gè))，周波數(shù)范圍為DC～20 Hz(-3 dB)；G01NET-1型儀器的參數(shù)為：輸入量程-10～10 V，分辨率0.005 V，動(dòng)態(tài)范圍≥110 dB。各監(jiān)測(cè)點(diǎn)基本信息見表1。

圖1　摩崗嶺地震動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置Fig.1　Earthquake monitoring sites in Mogangling slope

3地震動(dòng)數(shù)據(jù)分析

康定Ms6.3和Ms5.8級(jí)兩次地震都觸發(fā)了監(jiān)測(cè)剖面上1#，2#以及4#監(jiān)測(cè)點(diǎn)，這3個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)儀器較完整地記錄了兩岸的地震動(dòng)響應(yīng)數(shù)據(jù)(4#監(jiān)測(cè)點(diǎn)豎直向傳感器觸發(fā)值設(shè)置較大，未記錄到相應(yīng)的數(shù)據(jù))。通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波和基線校正后，得到加速度時(shí)程曲線，統(tǒng)計(jì)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)參數(shù)見表2。限于篇幅，本文只給出了康定Ms6.3級(jí)地震的加速度時(shí)程曲線，見圖2。

圖2　康定Ms6.3級(jí)地震下各監(jiān)測(cè)點(diǎn)加速度時(shí)程曲線Fig.2　Time-history curves of acceleration at monitoring site during Kangding Ms6.3 earthquake

3.1PGA放大系數(shù)研究

由時(shí)程曲線(圖2)和各監(jiān)測(cè)點(diǎn)動(dòng)參數(shù)(表2)可知，位于右岸的1#監(jiān)測(cè)點(diǎn)記錄水平向和豎直向加速度最大：Ms6.3級(jí)水平向達(dá)到了16.5～22.2 cm/s2，豎直向也達(dá)到了8.9 cm/s2；Ms5.8級(jí)水平向達(dá)到了9.9～11.8 cm/s2，豎直向也達(dá)到了4.1 cm/s2。高程相差不大的2#和4#監(jiān)測(cè)點(diǎn)2次記錄到的加速度峰值PGA相差不大，但是總體上表現(xiàn)為高程較高的2#監(jiān)測(cè)點(diǎn)較高程較低的4#監(jiān)測(cè)點(diǎn)大。

圖3　各監(jiān)測(cè)點(diǎn)加速度PGA放大系數(shù)Fig.3　Changes of PGA amplification factor with elevation in two earthquakes

2#監(jiān)測(cè)點(diǎn)揭示場(chǎng)地為完整的基巖，以2#監(jiān)測(cè)點(diǎn)記錄的2次地震加速度PGA值為參考，求得其余各監(jiān)測(cè)點(diǎn)相對(duì)于2#監(jiān)測(cè)點(diǎn)的PGA放大系數(shù)，見圖3。

由圖3可得：同一次地震數(shù)據(jù)顯示高程對(duì)水平向和豎直向加速度有明顯的放大效應(yīng)，水平向和豎直向PGA放大系數(shù)隨高程呈現(xiàn)非線性增大的趨勢(shì)，且在坡頂處放大系數(shù)達(dá)到最大(1#監(jiān)測(cè)點(diǎn))；高程相差不大的2#和4#監(jiān)測(cè)點(diǎn)水平和豎直向放大系數(shù)相差不大；而且總體表現(xiàn)出水平南北(SN)向PGA放大系數(shù)大于水平東西(EW)向，水平向放大系數(shù)大于豎直(UD)向。對(duì)比這2次不同地震，較大震級(jí)(Ms6.3級(jí))的水平向和豎直向加速度PGA放大系數(shù)都比小震級(jí)(Ms5.8級(jí))的大，其1#監(jiān)測(cè)點(diǎn)水平向和豎直向PGA放大系數(shù)分別達(dá)到了5.4，4.2，而較小震級(jí)的為2.7，2.2。

3.2頻譜特性分析

限于篇幅，本節(jié)只給出康定Ms6.3級(jí)地震的傅里葉反應(yīng)譜(見圖4)。

圖4　康定Ms6.3級(jí)地震各監(jiān)測(cè)點(diǎn)下的傅里葉譜Fig.4　Fourier spectra of monitoring sites during Kangding Ms6.3 earthquake

由傅里葉譜和地震動(dòng)特征參數(shù)(表2)可知：

(1) 各監(jiān)測(cè)點(diǎn)記錄的2次地震PGA對(duì)應(yīng)頻率相差不大，即其卓越頻率相差不大，具體表現(xiàn)為：1#監(jiān)測(cè)點(diǎn)Ms6.3和Ms5.8級(jí)的水平EW向分別為0.76，0.81 Hz，水平SN向分別為0.92，1.23 Hz，UD向分別為1.14，1.48 Hz；2#監(jiān)測(cè)點(diǎn)Ms6.3和Ms5.8級(jí)的水平EW向分別為0.85，1.41 Hz，水平SN向分別為1.48，1.91 Hz，UD向分別為3.51，3.49 Hz；4#監(jiān)測(cè)點(diǎn)Ms6.3和5.8級(jí)的水平EW向分別為0.71，0.71 Hz，水平SN向分別為0.81，0.82 Hz。

(2) 各監(jiān)測(cè)點(diǎn)記錄的2次地震數(shù)據(jù)水平向卓越頻率主要集中在較低頻段：Ms6.3級(jí)的EW，SN主頻值在0.76～1.48 Hz,Ms5.8的EW，SN在0.81～1.91 Hz;而UD向集中在較高頻段,Ms6.3級(jí)在1.14～3.51 Hz，Ms5.8級(jí)在1.48～3.49 Hz。

(3) 各監(jiān)測(cè)點(diǎn)記錄2次地震的卓越頻率由大到小依次為UD向、SN向、EW向，說明豎直方向和水平方向?qū)Φ卣鸩ǖ姆糯箢l段不同，豎向集中在高頻部分，水平向集中在低頻部分。

(4) 對(duì)于不同監(jiān)測(cè)點(diǎn)水平向卓越頻率表現(xiàn)為2#>1#>4#，豎直向2#>1#，隨高程增加，卓越頻率表現(xiàn)為先增大再減小的規(guī)律。對(duì)比也可看出海拔較高的1#監(jiān)測(cè)點(diǎn)場(chǎng)地條件為土體，在地形條件和場(chǎng)地條件共同作用下對(duì)低頻部分的地震波放大效應(yīng)明顯[14]。

4加速度反應(yīng)譜分析

反應(yīng)譜的概念最早由Biot[15]基于彈性體系動(dòng)力學(xué)的理論于1941年提出。而后學(xué)者Housner[16]對(duì)一些典型的強(qiáng)震加速度進(jìn)行了處理，得到了一系列反應(yīng)譜曲線。反應(yīng)譜定義為：具有同一阻尼比的一系列單自由度體系的最大反應(yīng)絕對(duì)值與周期的關(guān)系，或者說具有相同阻尼特性的，但結(jié)構(gòu)周期不同的單自由度體系，在某一地震作用下的最大反應(yīng)，其本質(zhì)上反映的是地震動(dòng)特性[17]。根據(jù)加速度曲線計(jì)算水平和豎直分量在不同阻尼比(0.05，0.10，0.20)下的加速度反應(yīng)譜。限于篇幅，本節(jié)只列出康定6.3級(jí)地震下1#監(jiān)測(cè)點(diǎn)的加速度反應(yīng)譜(圖5)。

圖5　康定6.3級(jí)地震下1#監(jiān)測(cè)點(diǎn)的加速度反應(yīng)譜Fig.5　Acceleration response spectra of monitoring point 1# during the Kangding Ms6.3 earthquake

從反應(yīng)譜上分析可得：各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的譜值隨著阻尼比的增大逐漸減小，阻尼比為0.05時(shí)加速度幅值最大，且各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的各個(gè)方向加速度反應(yīng)譜形狀在不同阻尼比下相差不多。其結(jié)果表明場(chǎng)地介質(zhì)的阻尼特性只影響其地震動(dòng)振幅值，對(duì)地震動(dòng)過程特性的影響不明顯[3]。

對(duì)比不同高程各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的反應(yīng)譜，同次地震中高程最大的1#監(jiān)測(cè)點(diǎn)幅值最大，高程接近的2#，4#監(jiān)測(cè)點(diǎn)反應(yīng)譜幅值相差不大，具體表現(xiàn)為：1#，2#，4#監(jiān)測(cè)點(diǎn)記錄的Ms6.3級(jí)強(qiáng)震數(shù)據(jù)在阻尼比為0.05時(shí)水平SN向幅值最大，分別為86.3 ，13.8，14.9 cm/s2；1#和2#監(jiān)測(cè)點(diǎn)的UD向反應(yīng)譜幅值分別為29.7，6.4 cm/s2。對(duì)比同一監(jiān)測(cè)點(diǎn)水平向和豎直向反應(yīng)譜可知：同次地震水平向反應(yīng)譜幅值大于豎直向幅值，但SN譜值不一定大于EW幅值，并未表現(xiàn)出峰值加速度PGA那樣的變化規(guī)律(其水平SN向PGA大于EW向PGA值)。

對(duì)比各監(jiān)測(cè)點(diǎn)不同地震下的反應(yīng)譜，震級(jí)較大的Ms6.3級(jí)各個(gè)方向的加速度反應(yīng)譜幅值較Ms5.8級(jí)大，如1#監(jiān)測(cè)點(diǎn)記錄的Ms6.3級(jí)EW向在阻尼比為0.05下的加速度反應(yīng)譜幅值為52.5 cm/s2，而Ms5.8級(jí)為43.6 cm/s2。

建筑場(chǎng)地的劃分一般是以土層的等效剪切波速和場(chǎng)地覆蓋層厚度為準(zhǔn)的，分為對(duì)建筑抗震有利、一般、不利和危險(xiǎn)的地段。根據(jù)加速度反應(yīng)譜，可得各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的特征周期，根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50011—2010)[18]中的場(chǎng)地類別劃分(表3)，可得各場(chǎng)地類別。求得2次地震各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的特征周期見表4。綜合考慮可得1#監(jiān)測(cè)點(diǎn)的場(chǎng)地類別劃分成Ⅳ類場(chǎng)地，2#和4#監(jiān)測(cè)點(diǎn)可劃分為Ⅲ類場(chǎng)地。

表3　GB 50011—2010規(guī)定的特征周期值

表4　各監(jiān)測(cè)點(diǎn)加速度分量反應(yīng)譜特征周期

5結(jié)論

本文針對(duì)摩崗嶺監(jiān)測(cè)剖面在2次康定地震獲得的強(qiáng)震動(dòng)記錄，對(duì)加速度時(shí)程記錄進(jìn)行了濾波和基線校正處理，并求其傅里葉頻譜和加速度反應(yīng)譜，對(duì)其地形放大效應(yīng)進(jìn)行了分析，得出以下結(jié)論：

(1) 右岸1#監(jiān)測(cè)點(diǎn)記錄的水平向和豎直向PGA最大：Ms6.3級(jí)水平向達(dá)到了16.5～22.2 cm/s2，豎直向也達(dá)到了8.9 cm/s2；Ms5.8級(jí)水平向?yàn)?.9～11.8 cm/s2，豎直向?yàn)?.1 cm/s2。高程相差不大的2#和4#監(jiān)測(cè)點(diǎn)2次記錄到的加速度峰值PGA相差不大，但是總體上表現(xiàn)為高程較高的2#監(jiān)測(cè)點(diǎn)較高程較低的4#監(jiān)測(cè)點(diǎn)大。

(2) 以2#監(jiān)測(cè)點(diǎn)記錄的2次地震加速度PGA值為參考，求得其余各監(jiān)測(cè)點(diǎn)相對(duì)于2#監(jiān)測(cè)點(diǎn)的PGA放大系數(shù)。位于坡頂?shù)?#監(jiān)測(cè)點(diǎn)水平向和豎直向PGA放大系數(shù)最大，Ms6.3級(jí)水平向和豎直向達(dá)到5.4，4.2，而震級(jí)較小的Ms5.8為2.7，2.2。

(3) 由傅里葉譜分析可得各監(jiān)測(cè)點(diǎn)記錄的2次地震PGA對(duì)應(yīng)頻率相差不大，即其卓越頻率相差不大。各監(jiān)測(cè)點(diǎn)水平向卓越頻率主要集中在較低頻段：Ms6.3級(jí)水平EW向，SN向主頻值在0.76～1.48 Hz,Ms5.8級(jí)水平EW向，SN向主頻值在0.81～1.91 Hz；而UD向集中在較高頻段：Ms6.3級(jí)在1.14～3.51 Hz，Ms5.8級(jí)在1.48～3.49 Hz。不同監(jiān)測(cè)點(diǎn)水平向卓越頻率表現(xiàn)為2#>1#>4#，豎直向2#>1#。相同地震中高程最大的1#監(jiān)測(cè)點(diǎn)反應(yīng)譜幅值最大，高程接近的2#，4#監(jiān)測(cè)點(diǎn)反應(yīng)譜幅值相差不大，具體表現(xiàn)為：1#，2#，4#監(jiān)測(cè)點(diǎn)記錄的Ms6.3級(jí)強(qiáng)震數(shù)據(jù)在阻尼比為0.05時(shí)水平SN幅值最大，分別為86.3，13.8，14.9 cm/s2；1#和2#的UD向反應(yīng)譜幅值分別為29.7，6.4 cm/s2；且同次地震水平向反應(yīng)譜幅值大于豎直向幅值。

(4) 斜坡不同高程部位對(duì)地震波具有選擇放大作用，且高程越大這種地形放大效應(yīng)越明顯。

參考文獻(xiàn)：

[1]CELEBI M. Topographic and Geological Amplification Determined from Strong Motion and Aftershock Records of March 1985 Chile Earthquake[J]. Bulletin of the Seismological Society of America, 1987, 77: 1147-1167.

[2]GELI L, BARD P Y, JULLIEN B. The Effect of Topography on Earthquake Ground Motion: A Review and New Results[J]. Bulletin of the Seismological Society of America, 1988, 78: 42- 63.

[3]羅永紅,王運(yùn)生. 汶川地震誘發(fā)山地斜坡地震動(dòng)地形放大效應(yīng)研究[J]. 山地學(xué)報(bào),2013,31(2)：200-210.

[4]王海云，謝禮立. 自貢市西山公園地形對(duì)地震動(dòng)的影響[J]. 地球物理學(xué)報(bào)，2010，53(7)：1631-1638.DOI:10.3969/j.issn.0001-5733．2010.07.014.

[5]黃潤(rùn)秋，王運(yùn)生，裴向軍，等. “4·20”蘆山Ms7.0級(jí)地震地質(zhì)災(zāi)害特征[J]. 西南交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，48(4)：581-589.

[6]羅永紅，王運(yùn)生，何源，等. “4·20”蘆山地震冷竹關(guān)地震動(dòng)響應(yīng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析[J]. 成都理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2013,40(3)：232-241.

[7]賀建先, 王運(yùn)生, 羅永紅, 等. 康定Ms6. 3 級(jí)地震斜坡地震動(dòng)響應(yīng)監(jiān)測(cè)分析[J]. 工程地質(zhì)學(xué)報(bào), 2015, 23(3): 383-393.

[8]王運(yùn)生, 賀建先, 羅永紅, 等. 康定Ms5. 8 級(jí)地震冷竹關(guān)坡體內(nèi)地震動(dòng)響應(yīng)特征[J]. 西南交通大學(xué)學(xué)報(bào), 2015, 50(5): 838-844.

[9]許強(qiáng), 劉漢香, 鄒威, 等. 斜坡加速度動(dòng)力響應(yīng)特性的大型振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究[J]. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào), 2010, 29(12): 2420-2428.

[10]徐光興，姚令侃，高召寧，等. 邊坡動(dòng)力特性與動(dòng)力響應(yīng)的大型振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)研究[J]. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2008，27(3)：624-632.

[11]祁生文, 伍法權(quán), 孫進(jìn)忠. 邊坡動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律研究[J]. 中國科學(xué): E輯, 2003, 33(B12): 28-40.

[12]何先龍, 楊立志, 趙立珍, 等. 基于多重互相關(guān)函數(shù)計(jì)算地探信號(hào)到時(shí)差[J]. 地球物理學(xué)進(jìn)展, 2009，(4): 1516-1520.

[13]何先龍, 趙立珍. 基于多重互相關(guān)函數(shù)分析剪切波速[J]. 巖土力學(xué), 2010, 31(8): 2541-2545.

[14]唐暉，李小軍，李亞琦. 自貢西山公園山脊地形場(chǎng)地效應(yīng)分析[J]. 振動(dòng)與沖擊,2012,31(8):74-79.

[15]BOIT M A.A Mechanical Analyzer for Prediction of Earthquake Stress[J]. Bulletin of the Seismological Society of America, 1941, 31: 151-171.

[16]HOUSNER G W. Behavior of Structures During Earthquakes[J]. Journal of the Engineering Mechanics Division， 1959, 85(EM4): 109-129.

[17]李杰. 幾類反應(yīng)譜的概念差異及其意義[J]. 世界地震工程，1993,9(4): 9-14.

[18]GB/50011—2010,建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范[S]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010.

(編輯:黃玲)

HE Jian-xian, WANG Yun-sheng, CAO Shui-he, HE Zi-hao, MAO Shuo, HUANG Jian-long

(State Key Laboratory of Geo-hazard Prevention and Geo-environment Protection,

Chengdu University of Technology, Chengdu610059, China)

Analysis of Seismic Monitoring Data at Mogangling Slope Duringthe Kangding Ms6.3 and Ms5.8 Earthquakes

Abstract:In order to analyze the dynamic seismic response and topographic amplification effect of Kangding Ms6.3 and Ms5.8 earthquakes, we excavated adits at different altitudes and placed monitoring instruments on both sides of the slope at Mogangling segment of Dadu River. The monitoring data reveals that 1) the peak ground accelerations (PGA) in both horizontal and vertical directions at 1# monitoring site are the biggest. In Ms6.3 earthquake, the PGA in horizontal and vertical direction is respectively 16.5-22.2 cm/s2 and 8.9 cm/s2, and in Ms5.8 earthquake the horizontal and vertical PGA is 9.9-11.8 cm/s2 and 4.1 cm/s2, respectively; 2) with the horizontal and vertical PGA at 2# monitoring site as reference, the horizontal and vertical PGA amplification factors of 1# monitoring site are the biggest, reaching 5.4 and 4.2 respectively in Ms6.3 earthquake and 3.7 and 2.2 respectively in Ms5.8 earthquake; 3) difference of predominant period of each monitoring site is not big in the same period frequency from Fourier spectrum in both earthquakes; 4) the acceleration response spectrum at each monitoring site shows that the horizontal and vertical amplitudes of 1# monitoring site (which is in the highest altitude) are the biggest. For the same site, horizontal and vertical amplitudes of Ms6.3 earthquake are both larger than those of Ms5.8 earthquake. Studies suggest that under strong earthquake, seismic wave is amplified selectively in different parts of slope at different elevations, and topographic amplification effect of ground motion is bigger at higher altitude.

Key words:Kangding Earthquake; Mogangling; dynamic response of slope under earthquake; amplification coefficient of PGA; acceleration response spectrum

收稿日期：2015-03-19；修回日期：2015-04-15

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41072231);中國地質(zhì)調(diào)查局項(xiàng)目(1212011220154)

作者簡(jiǎn)介：賀建先(1991-)，男，四川旺蒼人，碩士研究生，主要從事工程地質(zhì)和地質(zhì)災(zāi)害研究工作，(電話)15202831960(電子信箱)593152264@qq.com。

doi:10.11988/ckyyb.20150199

中圖分類號(hào)：P642

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1001-5485(2016)06-0047-06

2016,33(06):47-52