摘要：2023年12月18日甘肅積石山6.2級地震引發(fā)的黃土液化泥石流地質(zhì)災(zāi)害，造成了大量人員傷亡和財產(chǎn)損失。以此為背景，系統(tǒng)梳理了液化調(diào)查、風(fēng)險評估和風(fēng)險區(qū)劃的工作思路：選定地區(qū)液化的內(nèi)在和誘發(fā)因子，收集并分析資料，擬定調(diào)查工作底圖，以調(diào)查問卷的形式開展液化影響因素摸底工作，開展針對性的外業(yè)調(diào)查或輔以物探和鉆探工作，得到土壤液化發(fā)育潛勢實際材料圖;其后借用常規(guī)地質(zhì)災(zāi)害的評估方法，開展調(diào)查區(qū)域的易發(fā)性、易損性評價和風(fēng)險評價，得到調(diào)查區(qū)風(fēng)險區(qū)劃圖。利用此方法對積石山地震誘發(fā)的泥石流災(zāi)害進(jìn)行驗證，分析其液化災(zāi)害的地質(zhì)環(huán)境背景、形成機(jī)理和危害特征，并對其發(fā)生的風(fēng)險進(jìn)行評價。文章首次提出土的液化作用及其次生災(zāi)害區(qū)域調(diào)查因子的選擇和風(fēng)險評估的流程，可為開展土層液化作用及其次生災(zāi)害隱患區(qū)排查、國土空間規(guī)劃，特別是高烈度山區(qū)集中居住點地質(zhì)安全評估和選址建議提供參考。

關(guān)鍵詞：積石山MS6.2地震; 地震液化; 隱患排查; 風(fēng)險評估

中圖分類號： P65文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號： 1000-0844（2024）04-0836-10

DOI：10.20000/j.1000-0844.20240201001

Loess liquefaction effect and the risk assessment method

of its secondary disasters： a case study of

Jishishan MS6.2 earthquakePAN Jianlei LIANG Qingguo LIU Haisheng SHI Wei1， WANG Lili

（1. The Second Geological and Mineral Exploration Institute of Gansu Provincial Bureau of Geology

and Mineral Exploration and Development， Lanzhou 730020， Gansu， China;

2. Lanzhou Jiaotong University， Lanzhou 730000， Gansu， China;

3. Key Laboratory of Loess Earthquake Engineering， CEA， Lanzhou 730000， Gansu， China;

4. State Key Laboratory of Continental Dynamics， Northwest University， Xi'an 710069， Shaanxi， China）Abstract：

The MS6.2 earthquake that struck Jishishan， Gansu， on December 18， 2023， induced several geological disasters， including loess liquefaction mudflows. These events caused a large number of casualties and property losses. Taking this earthquake as the background， this study aims to systematically outline the methodology for liquefaction investigation， risk assessment， and risk zoning. The intrinsic and induced factors of liquefaction in the study area were identified. The initial step involved creating a base map for the investigation， utilizing collected information and conducting surveys through questionnaires to identify liquefaction-influencing factors. Geophysical exploration and drilling work were then employed to ascertain the actual material map of soil liquefaction development potential. Conventional assessment methods for geological disasters were applied to carry out susceptibility， vulnerability， and risk assessments in the study area. These assessments led to the creation of a risk zoning map. The proposed method was used to verify the debris flow disaster induced by the MS6.2 earthquake. The geological environment background， formation mechanism， and hazard characteristics of the debris flow disaster were analyzed， followed by an evaluation of the risk involved. This study presents a pioneering approach to selecting regional investigation factors and performing risk assessments for soil liquefaction and its secondary disasters. These methodologies can serve as a reference for investigating soil liquefaction and its secondary disasters， as well as for land space planning. This is especially pertinent for geological safety assessments and site selection recommendations for concentrated settlements in high-intensity mountainous areas.

Keywords：Jishishan MS6.2 earthquake; seismic liquefaction; potential hazard investigation; risk assessment

0引言

土的液化作用，指因震動使飽和松散砂土或未固結(jié)巖層結(jié)構(gòu)突然破壞而呈現(xiàn)為液態(tài)的現(xiàn)象。據(jù)統(tǒng)計，在地震對建（構(gòu)）筑物的破壞中約占80%以上的地基失穩(wěn)、基礎(chǔ)破壞歸咎于地震液化。土層液化產(chǎn)生的“砂涌”除造成地基破壞外，還會引發(fā)地表塌陷、地面沉降、地面溜滑或泥流等次生災(zāi)害。因該類災(zāi)害的隱蔽性和突發(fā)性，一旦發(fā)生其造成的后果往往是毀滅性的。針對此類地質(zhì)災(zāi)害，工程中把存在液化隱患的土層按照特殊土開展勘察、設(shè)計和專門性施工處理，采用換填、擠密、注漿或樁基穿透等方式消除其危害，起到了較好的預(yù)防作用。但在廣大鄉(xiāng)村地區(qū)，居民自建房尚未完全執(zhí)行“先勘察、后設(shè)計、再施工”的基本建設(shè)程序，特別是鄉(xiāng)村外圍的耕種區(qū)，土體液化及其次生災(zāi)害的隱患仍然存在。此次積石山6.2級地震引發(fā)了青海省民和縣中川鄉(xiāng)金田村附近發(fā)生土體液化，液化土沿著河道傾瀉產(chǎn)生了次生泥流災(zāi)害，造成了大量人員傷亡和財產(chǎn)損失。因此，研究高烈度山區(qū)鄉(xiāng)村集中居住點及其周邊發(fā)生土層液化的內(nèi)外部條件，確定一種精準(zhǔn)可行的液化隱患排查方法，針對性地提出防治措施，對保護(hù)該類地區(qū)居民的生命財產(chǎn)安全尤為必要。

我國針對該類災(zāi)害的調(diào)查和風(fēng)險評估工作以臺灣省較為典型。截至2021年底，臺灣省已完成了土壤液化調(diào)查和評估工作，并公開發(fā)布了全省土壤液化潛勢圖集（風(fēng)險分區(qū)圖）。其基本方法為：收集地區(qū)鉆孔數(shù)據(jù)，制作三維地層模型和屬性數(shù)據(jù)庫，再根據(jù)各個網(wǎng)格進(jìn)行土壤液化分析，由點及面計算得出三維地層結(jié)構(gòu)內(nèi)液化易發(fā)性分區(qū)，并根據(jù)成災(zāi)后可能造成的損失大小，劃定風(fēng)險等級和風(fēng)險分區(qū)［1］。

本文借鑒崩滑流等常規(guī)地質(zhì)災(zāi)害隱患調(diào)查和風(fēng)險區(qū)劃分的思路，從研究土層發(fā)生液化的內(nèi)部因素和誘發(fā)條件入手，通過資料收集、發(fā)放調(diào)查表、現(xiàn)場調(diào)查核查及針對性的勘察等手段，摸清工作區(qū)地震設(shè)防烈度、自然地理條件、地質(zhì)環(huán)境背景和人類活動影響四類因子，確定工作區(qū)不同地段發(fā)生液化及其次生災(zāi)害的可能性大小和潛在損失，評價其發(fā)生災(zāi)害的風(fēng)險等級和風(fēng)險分區(qū)，針對性地提出防治措施建議。本文將上述調(diào)查評價流程進(jìn)行固化，可供類似地區(qū)風(fēng)險評價和風(fēng)險區(qū)劃分提供參考。

1積石山地震液化引發(fā)的次生災(zāi)害概述

積石山地震發(fā)生于2023年12月18日23時59分，震中位于甘肅省臨夏回族自治州積石山縣柳溝鄉(xiāng)（35.70°N，102.79°E）。根據(jù)應(yīng)急管理部2023年12月23日18時發(fā)布的地震烈度圖（圖1），積石山地震最大烈度為Ⅷ度（8度），等震線長軸呈NNW走向，長軸124 km，短軸85 km。地震造成了震區(qū)大量房屋倒塌，村鎮(zhèn)道路損毀，并誘發(fā)了多處次生災(zāi)害發(fā)生。此次地震涉及青海省2個市（州）4個縣（市）30個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。

12月19日約0時20分，位于震中正北約13 km的青海省海東市民和回族土族自治縣中川鄉(xiāng)金田村突發(fā)泥流災(zāi)害，“濃稠泥漿浪頭高達(dá)3 m，迅速翻滾的泥漿漫入了村莊”;大量因地震液化的“流土”沿著村內(nèi)的河溝涌向下游，至金田村南部鄉(xiāng)村公路處，因溝道變窄，泥漿沖出河溝，造成鄉(xiāng)村公路兩側(cè)及下游共38戶民房被沖毀或掩埋，最終造成38人死亡，198人受傷的嚴(yán)重后果。

關(guān)于本次地震的震源機(jī)制分析、地震地質(zhì)、次生地質(zhì)災(zāi)害及其分布特征和機(jī)理分析等，可參考文獻(xiàn)［2-5］。本文擬按照地震引發(fā)土的液化作用機(jī)理、破壞方式、隱患的判別和排查方法、風(fēng)險評估、風(fēng)險區(qū)劃分及防治措施建議的思路進(jìn)行論述，梳理出土層液化作用及其次生災(zāi)害隱患的影響因子和風(fēng)險評估流程，最后以此次地震引發(fā)的土層液化次生災(zāi)害為例，驗證該套流程的適用性，以期對區(qū)域土層液化及其次生災(zāi)害隱患排查、風(fēng)險區(qū)劃分和減災(zāi)防災(zāi)起到借鑒作用。

2土的液化機(jī)理與判別方法

2.1土的液化作用機(jī)理與破壞方式

土的液化機(jī)理可分為砂沸（噴砂冒水）、流滑和循環(huán)活動性三種類型，其對應(yīng)的土類型及狀態(tài)、作用過程及變形特征均有所不同［5］。該類現(xiàn)象在飽水疏松砂層廣泛分布的海濱、湖岸、沖積平原，以及河漫灘、低階地等地區(qū)尤為常見。土層液化形成的流動土體暫時無任何抗剪性產(chǎn)生，其引發(fā)的次生災(zāi)害包括地面下沉、地裂縫、地面溜滑和噴砂等，如圖2［1］所示。另外，若該類土體位于地表淺埋但封閉的狀態(tài)，液化土體則化作泥流在重力作用下向四周蔓延，形成“泥流”現(xiàn)象。

2.2液化判別常用方法

土的液化判別方法大致分為三大類：第一類為經(jīng)驗分析法，如規(guī)范法、臨界孔隙比法、能量判別法、統(tǒng)計法;第二類為試驗測試法，如Seed簡化法、剪切波速法、靜力觸探法、標(biāo)貫試驗法;第三類為其他方法，如概率法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、模糊綜合評價法、土層反應(yīng)分析法及動剪應(yīng)力對比法等［6-9］。

國外關(guān)于土體液化判別有著較為完善和成熟的方法與流程，如圖3［10］所示，其中的主要參數(shù)指標(biāo)和判別結(jié)果也與我國現(xiàn)行規(guī)范類似。我國的《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》［7］和水利水電、公路、鐵路等多個行業(yè)規(guī)范也提供了地基液化判別方法，一般分為初判和復(fù)判兩個層級。為國土空間規(guī)劃提供地質(zhì)依據(jù)時可僅進(jìn)行初判；具體選址論證時再開展液化復(fù)判，并采取相應(yīng)的處理措施。本文液化初判主要依據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》［7］所提供的方法，即根據(jù)既有震害調(diào)查統(tǒng)計并結(jié)合國內(nèi)外研究成果，基于經(jīng)驗方法進(jìn)行，其優(yōu)點為便捷、快速、成熟、可靠。

3土層液化及其次生災(zāi)害的風(fēng)險評估方法

因該類災(zāi)害隱蔽性強，發(fā)生概率低，但成災(zāi)后危害往往是災(zāi)難性的，生存概率小、救援難度大。作為一名地質(zhì)災(zāi)害防治從業(yè)者，面對突發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害事故，首先想到的是：這種隱患如何才能提早發(fā)現(xiàn)并提前預(yù)防？能否如崩滑流等常規(guī)地質(zhì)災(zāi)害開展隱患排查、風(fēng)險評估和風(fēng)險區(qū)劃分？筆者參照常規(guī)地質(zhì)災(zāi)害防治的成熟經(jīng)驗，嘗試提出針對該類災(zāi)害隱患的排查、評價方法，并擬定一套可行的技術(shù)流程，以期對該類地區(qū)的減災(zāi)防災(zāi)起到一定幫助。

3.1隱患排查

土層液化及其次生災(zāi)害風(fēng)險評估實施流程按照：室內(nèi)基礎(chǔ)工作→液化條件摸排→外業(yè)調(diào)查核查→風(fēng)險評估→防治措施建議的步驟依次開展。根據(jù)液化發(fā)生的內(nèi)外部條件，選取以下相關(guān)要素作為評價因子：地震設(shè)防分區(qū)、自然地理條件、地質(zhì)環(huán)境背景條件和人類活動四項（圖4）。

各階段主要工作內(nèi)容和評價因子說明如下。

3.1.1室內(nèi)基礎(chǔ)工作

本階段任務(wù)為收集基礎(chǔ)資料，選定調(diào)查范圍并劃分重點調(diào)查區(qū)。采用最新1∶10 000遙感圖為底圖，將行政區(qū)劃、人口分布密度、房屋資產(chǎn)密度、土壤植被類型、國土空間規(guī)劃用途、自然溝道發(fā)育情況、泥石流溝分布等作為基礎(chǔ)要素，編制野外工作部署圖。其內(nèi)容主要包括：

（1） 圈出地震設(shè)防烈度Ⅶ度及以上地區(qū)和歷史上發(fā)生過地震液化災(zāi)害區(qū)，作為外業(yè)調(diào)查的范圍;

（2） 收集國家地下水監(jiān)測網(wǎng)最新數(shù)據(jù)，初步確定地下水位埋深小于20 m的地質(zhì)單元，作為外業(yè)核查的重點;

（3） 根據(jù)最新基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查資料，初步圈定第四系松散堆積層巖組分布區(qū)，作為外業(yè)核查的重點;

（4） 將歷史地震引發(fā)的土層液化受災(zāi)面積、液化災(zāi)情、隱患區(qū)面積，及上述通過已有資料確定的地下水位埋深小于20 m的地質(zhì)單元和第四系松散堆積層巖組分布區(qū)相關(guān)信息，寫入項目設(shè)計書，作為下一步核查的重點。

3.1.2液化條件摸排

根據(jù)上文確定的設(shè)計書和工作底圖，在縣自然資源局統(tǒng)籌下，以鄉(xiāng)鎮(zhèn)為單元發(fā)放“液化發(fā)育條件調(diào)查表”，收集各地質(zhì)單元液化發(fā)育條件，修訂隱患調(diào)查區(qū)范圍并進(jìn)一步圈定重點調(diào)查區(qū)。

為縮小土的液化隱患調(diào)查區(qū)范圍，調(diào)查表組成主要為：

（1） 核實設(shè)計書內(nèi)已有和未收集到的歷史有震感地震和土層液化造成的損失情況;

（2） 摸排水位埋深小于20 m的村莊，并根據(jù)所處的水文地質(zhì)單元圈定其范圍;

（3） 摸排地區(qū)極端降水情況和地下水位歷年變化情況;

（4） 摸排20 m內(nèi)有少黏性土發(fā)育的村莊，根據(jù)所處的工程地質(zhì)單元情況，調(diào)整重點調(diào)查范圍;

（5） 對比設(shè)計書摸排各村莊土地利用情況：如國土空間規(guī)劃用途、農(nóng)作物類型、灌溉習(xí)慣等。

3.1.3外業(yè)調(diào)查

在前兩個階段工作基礎(chǔ)上，以修訂后的調(diào)查工作底圖為依據(jù)，以解決設(shè)計書編制和發(fā)放調(diào)查表摸排中存在的問題為主線，開展外業(yè)調(diào)查和核查工作，形成外業(yè)調(diào)查實際材料圖，圈定隱患區(qū)位置。主要任務(wù)包括：

（1） 以自然村和水文地質(zhì)單元為單位，對第二階段摸排確定的地下水埋深、補徑排條件和水位變化情況開展現(xiàn)場核查，同時開展進(jìn)一步的詢問摸排工作。

（2） 通過詢問當(dāng)?shù)氐鼗_挖、打井情況和天然斷面編錄等手段，摸清少黏性土埋深及松散程度情況。

（3） 對自然溝道和泥石流溝進(jìn)行調(diào)查核實，了解其成災(zāi)歷史，對有“砂涌”“流土”等災(zāi)害現(xiàn)象的溝道重點關(guān)注，核實其液化條件和液化土轉(zhuǎn)化為泥流后可能的危害范圍。

（4） 調(diào)查當(dāng)?shù)厮O(shè)施及其分布情況，在發(fā)育有少黏性土地區(qū)了解農(nóng)業(yè)灌溉方式、集中灌溉時間及對地下水位的影響。

（5） 對與已有資料不符或發(fā)生重大地質(zhì)條件改變的地區(qū)部署必要的鉆探、原位測試或取樣測試等實物工作量，查明所在水文地質(zhì)單元地下水埋深、地層組成，少黏性土的標(biāo)貫擊數(shù)、黏粒含量等參數(shù)，評價其發(fā)生土層液化的可能性。

（6） 對資料不充分但人口集中居住區(qū)采取不平均布設(shè)網(wǎng)格方法，開展目標(biāo)地區(qū)液化條件調(diào)查、勘察，調(diào)查線距布設(shè)應(yīng)控制在1～2 km范圍內(nèi);重點調(diào)查區(qū)應(yīng)加密部署，調(diào)查線距布設(shè)應(yīng)控制在不大于0.5 km范圍內(nèi)，以液化初判條件為準(zhǔn)。

將以上調(diào)查和核實內(nèi)容表現(xiàn)在遙感底圖上，得到土層液化調(diào)查實際材料圖，與外業(yè)調(diào)查表格等一并作為基礎(chǔ)資料，為下一步開展風(fēng)險評估奠定基礎(chǔ)。

3.2風(fēng)險評價與區(qū)劃

關(guān)于土層液化及其次生災(zāi)害發(fā)生的風(fēng)險性大小，是災(zāi)害發(fā)生的時間概率、成災(zāi)范圍及活動強度的綜合反映。首先劃定災(zāi)害發(fā)生的可能性，并依據(jù)受災(zāi)對象所處的相對位置判定其可能遭受災(zāi)害的規(guī)模和強度，綜合確定其風(fēng)險等級。

（1） 易發(fā)性分區(qū)評價

根據(jù)野外記錄資料、外業(yè)調(diào)查表格和實際材料圖，按照土層液化條件具備的充分性、溝道發(fā)育和堵塞程度及地區(qū)抗震設(shè)防烈度大小、歷史災(zāi)情等綜合給出各調(diào)查單元的易發(fā)性等級。如圖4所示，在同樣的烈度條件下，發(fā)生土層液化的必要條件包括：①地下水位埋深＜20 m;②水位以下存在少黏性土;③該少黏性土呈松散-稍密狀態(tài)。在上述條件具備的前提下，水位埋深越淺，水位下少黏性土層厚度越大、滲透性越大、地下水排泄路徑越遠(yuǎn)則發(fā)生液化的可能性越大。液化后，下游溝道越發(fā)育、地勢高差越大、泥石流防治措施越少，則發(fā)生次生泥流災(zāi)害的可能性越大。本著這些原則，可利用層次分析法，劃定不同因子的權(quán)重，進(jìn)而計算其易發(fā)性指數(shù)，量化評價調(diào)查單元的易發(fā)性。具體方法可參照《地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險調(diào)查評價技術(shù)要求（1∶50 000）》［11］，在此不再贅述。

（2） 易損性分區(qū)評價

地質(zhì)災(zāi)害易損性是指可能受到地質(zhì)災(zāi)害威脅的所有人員和財產(chǎn)的傷害或損失程度。對于財產(chǎn)，是損壞的價值與財產(chǎn)總值的比率;對于人員，是在地質(zhì)災(zāi)害影響范圍內(nèi)作為承災(zāi)體的人的死亡概率。針對土層液化及其次生災(zāi)害，根據(jù)其危害方式，若土層液化導(dǎo)致地面沉降、地表塌陷或地基失效，其危害范圍內(nèi)的受威脅人員和財產(chǎn)遭受危害后往往是毀滅性的，均判定為高易損。若土層液化導(dǎo)致次生泥流災(zāi)害，則受威脅對象內(nèi)房屋的易損性可判定為中易損，受威脅人員和居民財產(chǎn)判定為高易損。統(tǒng)計不同易發(fā)性范圍內(nèi)受威脅人口、財產(chǎn)數(shù)量，得到可能造成的損失大小分區(qū)，即得到易損性分區(qū)。

（3） 風(fēng)險分區(qū)評價

利用GIS軟件將易發(fā)性分區(qū)和易損性分區(qū)疊加，按照災(zāi)害風(fēng)險定性分析評價矩陣表給出的評判方法，得到各地段的風(fēng)險性等級，即風(fēng)險分區(qū)（表1）。

4積石山地震次生地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估

根據(jù)公開資料分析，本次災(zāi)害中地震是誘發(fā)條件、液化后呈“液態(tài)”的飽和黃土層是物質(zhì)基礎(chǔ)、現(xiàn)有河道是流通區(qū)、地勢高差是原動力，在具備液化-泥流發(fā)生的三個充分必要條件后，發(fā)生了次生泥流災(zāi)害并造成較大的人員傷亡和財產(chǎn)損失。套用上述土層液化風(fēng)險評估流程和風(fēng)險區(qū)劃分方法，對該次次生泥流災(zāi)害說明如下。

4.1災(zāi)害區(qū)地質(zhì)環(huán)境概況

災(zāi)害區(qū)位于黃河北岸黃土臺塬地貌區(qū)，地形整體西北高、東南低，被當(dāng)?shù)鼐用窀脑鞛檗r(nóng)田，有多條呈近南北方向的沖溝發(fā)育，經(jīng)常年耕種和房屋道路修建，溝道被擠占變窄;區(qū)內(nèi)地層以易產(chǎn)生液化的粉土、細(xì)砂土等第四系黃土為主，下覆新近系泥巖、砂巖。

南側(cè)緊鄰黃河主河道，地下水位埋深較淺;當(dāng)?shù)馗鞯牧?xí)慣為大水漫灌，且在地震發(fā)生前不久剛結(jié)束了本輪冬灌。隨著氣溫降低，地下水排泄出口被凍住，地下水位被抬高，淹沒了區(qū)內(nèi)大厚度黃土層，產(chǎn)生了大量“第四系飽（富）水松散粉土、砂土”，具備了土層液化的高水位、松散少黏性土層的基本條件。本次液化導(dǎo)致側(cè)向流動并產(chǎn)生誘發(fā)泥流的機(jī)理、分布范圍如圖5所示。

4.2災(zāi)害發(fā)生過程

12月18日晚積石山突發(fā)6.2級地震，根據(jù)應(yīng)急管理部12月22日發(fā)布的地震烈度分區(qū)圖，本次地震最大烈度為Ⅷ度（8度），金田村所在的民和縣中川鄉(xiāng)即位于Ⅷ度區(qū)。震動使得溝道兩側(cè)高含水率黃土層發(fā)生液化，形成了滑動層，在溝道上游誘發(fā)滑坡，液化后土體沿著天然河溝向下游傾瀉，在沿程造成零散堆積，至下游沖出后形成泥流災(zāi)害。

4.3災(zāi)害風(fēng)險評估與風(fēng)險區(qū)劃定

按照圖4的調(diào)查評估流程，假設(shè)以中川鄉(xiāng)為調(diào)查對象。首先，室內(nèi)根據(jù)設(shè)防烈度、歷史震級和災(zāi)情、人口集中程度、行政區(qū)劃和國土空間規(guī)劃情況設(shè)計調(diào)查工作底圖，根據(jù)已完成的《青海省民和縣農(nóng)田供水水文地質(zhì)普查報告》［12］和《青海省民和縣區(qū)域水文地質(zhì)調(diào)查報告》［13］等資料，將地下水位、地層巖性、工程巖組等資料標(biāo)示在底圖上;然后，通過調(diào)查表形式快捷獲取液化發(fā)生史、發(fā)生面積、造成危害，地區(qū)水位埋深、地層分布、土地利用、土地耕作方式等資料，縮小隱患調(diào)查范圍;接下來，對調(diào)查范圍開展外業(yè)調(diào)查、核查工作，確定存在土層液化隱患的自然村位置、人口、房屋數(shù)量及危害方式，開展易損性評價;最后，通過液化發(fā)生內(nèi)部條件分析、因子權(quán)重賦值和發(fā)生的可能性賦值，劃分液化易發(fā)性、易損性分區(qū)，最終得出液化風(fēng)險分區(qū)，并針對性地提出防治措施、國土空間修編和土地管理建議。其災(zāi)害風(fēng)險評估與風(fēng)險區(qū)劃判定過程如表2所列。

表2通過對四類因子（地震設(shè)防分區(qū)、自然地理條件、地質(zhì)環(huán)境背景和人類活動情況）分為三個階段開展調(diào)查：室內(nèi)基礎(chǔ)工作、發(fā)放調(diào)查表摸排和外業(yè)調(diào)查核查，確定出液化條件發(fā)育區(qū);在區(qū)內(nèi)開展危害對象統(tǒng)計，確定易損性；根據(jù)易發(fā)性和易損性分區(qū)最終劃分出風(fēng)險分區(qū)（圖6）。需要說明的是，因掌握資料有限，本圖僅供學(xué)術(shù)探討使用。

5討論

液化后因土層破壞方式不同，則產(chǎn)生不同的次生災(zāi)害。本次中川鄉(xiāng)液化災(zāi)害反應(yīng)為災(zāi)害鏈形式：即溝道上游農(nóng)田經(jīng)高強度灌溉后，飽水土層在地震中發(fā)生液化，并以潰散性和流動性失穩(wěn)破壞方式向溝道內(nèi)側(cè)向擴(kuò)離［4］，多處發(fā)生的液化點產(chǎn)生的飽和泥流匯集至溝道向下游排泄，進(jìn)而導(dǎo)致本次泥流災(zāi)害的發(fā)生，造成溝道兩側(cè)特別是下游堆積區(qū)發(fā)生掩埋為主的破壞。而《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》中液化對建（構(gòu)）筑物的危害主要表現(xiàn)為：地基液化后在地層薄弱環(huán)節(jié)產(chǎn)生“砂涌”，進(jìn)而導(dǎo)致地基沉陷，造成建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)的破壞，這些均歸屬于液化次生災(zāi)害。

本次中川鄉(xiāng)泥流災(zāi)害所在的山前沖洪積地貌單元內(nèi)，其地形地貌條件、地層巖性和所遭受的地震動強度，甚至冬灌導(dǎo)致的地下水位抬升等條件都是一樣的，區(qū)別在于液化土體的排泄路徑是否暢通，如本次草灘村泥流災(zāi)害，液化區(qū)位于溝道上游和兩側(cè)，液化土體可迅速匯集至溝道內(nèi)形成泥流。而其他村落該條件發(fā)育不足，土體液化后未形成統(tǒng)一的排泄通道，也就未形成泥流災(zāi)害。

黃土因其獨特的地質(zhì)成因和賦存環(huán)境，易于產(chǎn)生各種類型和規(guī)模的地質(zhì)災(zāi)害［11-14］，其中地震擾動和降雨及入滲等尤為典型［15-16］。國內(nèi)外因地震活動產(chǎn)生的黃土滑坡、崩塌及震陷等災(zāi)害均產(chǎn)生了嚴(yán)重的人員傷亡和財產(chǎn)損失［17-19］。地震產(chǎn)生的黃土滑坡按其成因和變形破壞模式可分為：剪切型滑坡、液化型滑坡和震陷型滑坡［15-16，20］，其中地震液化型滑坡的規(guī)模大小、影響范圍和分布特征與降雨型滑坡有較大不同［17］。2013年甘肅岷縣－漳縣地震誘發(fā)的永光村滑坡也具有約1 000 m的超長滑移距離和近180 m的落差，其平均運動速度為8.3 m/s［21］。盡管從分布特征和運動距離等方面較為相似，但與永光村滑坡的產(chǎn)生機(jī)制不同的是，本次積石山地震產(chǎn)生的地震滑坡誘發(fā)大范圍移動的泥流，屬于典型的大規(guī)模地震液化滑移［20］，具有地震觸發(fā)和降雨飽和（即地震前的冬灌為主的表層黃土飽和及少部分降雪入滲的影響）耦合作用的機(jī)制，同時兼具小角度、長距離運動的泥石流狀的運動特點。考慮到當(dāng)?shù)貎鐾辽疃仍?.5 m左右，凍土層以上麥田地所在場地土體由于冬灌和前期降水等含水量較大，甚至處于飽和狀態(tài)，亦即本身就是軟塑甚至流塑狀，在地震作用下則更易于產(chǎn)生側(cè)向流動大變形。因此，在本次地震中，地震液化是巖土變形破壞的機(jī)理，也是誘發(fā)地震滑坡與側(cè)向流滑等次生地質(zhì)災(zāi)害的原因，滑坡和長距離泥流是破壞現(xiàn)象和綜合作用的過程及結(jié)果，震前的冬灌及降雪入滲產(chǎn)生的表層飽和黃土為地震誘發(fā)的失穩(wěn)和長距離流滑提供了有利的物質(zhì)和物理條件，屬于液化+滑坡再誘發(fā)泥石流的復(fù)合災(zāi)害鏈?zhǔn)降膸r土體流動大變形。

6結(jié)論與建議

（1） 本文從地震引發(fā)土的液化作用機(jī)理、破壞方式、液化判別方法、隱患排查、風(fēng)險評估、風(fēng)險區(qū)劃分及防治措施建議的思路展開論述，梳理出土層液化作用及其次生災(zāi)害的調(diào)查因子和風(fēng)險評估流程，得出各評估單元遭受地震液化及其次生災(zāi)害的風(fēng)險。

（2） 根據(jù)各單元的易發(fā)性等級和風(fēng)險等級，分別編繪調(diào)查區(qū)地震液化隱患易發(fā)性分區(qū)圖和風(fēng)險分區(qū)圖，提交規(guī)劃部門進(jìn)行國土空間規(guī)劃的編制或修訂，亦可根據(jù)具體要求開展局部大比例調(diào)查和風(fēng)險區(qū)劃分，服務(wù)于“五級三類”不同等級規(guī)劃需求。

（3） 針對不同的易發(fā)性分區(qū)和風(fēng)險分區(qū)，在開展國土空間規(guī)劃、后期恢復(fù)重建和新建建構(gòu)筑物時，應(yīng)采取相應(yīng)的防治措施，建議如下：①阻斷液化發(fā)生要素，如改變傳統(tǒng)大水漫灌的農(nóng)業(yè)澆水方式，改為噴灌，防止地下水位人為抬高，疏通溝道、禁止堵塞；②對地震液化高易發(fā)區(qū)，禁止開展任何村鎮(zhèn)規(guī)劃和建設(shè)用地準(zhǔn)入；③對地震液化中、低易發(fā)區(qū)，須進(jìn)行建設(shè)項目地震液化風(fēng)險評估，評估為基本適宜建設(shè)后，方可放行開展下一步初設(shè)和施工圖設(shè)計工作，有效的災(zāi)害規(guī)避措施與主體工程一并驗收合格后方可投入使用；④對地震液化不易發(fā)區(qū)，可按照正常的審批程序開展用地審批；⑤對已處于地震液化及次生災(zāi)害危害范圍內(nèi)的各類建構(gòu)筑物，建議采用液化復(fù)判的方法開展更精確的風(fēng)險評估，判斷其遭受地震液化及次生災(zāi)害的風(fēng)險，并針對性地提出搬遷或工程治理措施。

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（本文編輯：張向紅）