盛 儉 王禹萌 呂 晗
(吉林省地震局,長春 130117)
巖土震害是指由于巖土體在地震時產生的不穩定所導致的場地和地基破壞。場地和地基的穩定是地震后工程結構不遭受破壞的前提條件,因此巖土震害的研究對減輕震后工程結構破壞具有重要的意義。當前,我國巖土地震災害評價多是針對某一具體工程或某一小區劃范圍進行的,盡管已經積累了大量的基礎資料,但基本上停留在分散的、零星的、孤立的狀態,不能充分的綜擬利用這些資料,也不可能形成對巖土地震災害的總體直觀認識,無法供國家防震減災決策使用。利用數據庫技術和GIS平臺可以對已有的資料進行空時數據的科學分析,對地震時場地和地基的穩定性做出科學預測。
吉林省西部平于松遼盆地之內,松遼盆地邊界斷裂發育,西界有嫩江斷裂,東界為依蘭-伊通斷裂,南界有赤峰-開原斷裂,北界有訥莫爾河斷裂?;子晒派冑|巖系組成,中、新生代形成大型斷陷-拗陷型盆地,兩翼不對稱,西翼陡、東翼緩,沉降幅度西深東淺。自中生代中期開始大規模沉降,堆積了巨厚的中生代含油碎屑巖建造,第四紀廣泛的堆積了沖湖積松散物質,形成堆積平原。東部早更新世至晚更新世早期處于緩慢的沉降運動,堆積較厚的沉積物。晚更新世中晚期又開始上升,至全新世處于剝蝕狀態,形成地勢較高的崗阜狀和波狀平原。西部自第三紀以來一直處于緩慢的沉降狀態,堆積了厚100~700 m的第三系和第四系,形成地勢低平、河水外泄困難、地下水平淺的廣大沼澤地低平原。吉林省西部處在這樣第四系覆蓋較厚,地下水平淺的環境中,且覆蓋層主要巖性是淺黃色、褐黃色、灰黃色黃土狀粉質粘土、粘土質粉砂,灰色、灰黑色淤泥質粉質粘土等,這些因素使得吉林省西部具備了發生砂土液化、軟土震陷、側向擴展等巖土震害的必要條件。
本文選取了地層巖性、地層時代、地下水埋深、地形地貌、斷裂影響、地震動場分布、土的平平粒度、不平勻系數、標貫擊數等因子。通過地質調查、遙感解譯、資料收集、模型計算等方法,分別提取了各個因子的信息。按照一定的數值或影響程度對各因子建立了一個統一的分類標準,將各因子對巖土震害的影響分為若干個等級,分別賦予分值。按照分類標準及所賦予的分值,利用GIS軟件分別對吉林省西部各個因子進行了區劃。只注重通過專家評分來對權重結果進行數學分析,會使結果中主觀因素干擾過大;而只注重對數據客觀信息進行分析,過分依賴客觀數據,又會使結果中客觀因素所占比例過大,為了避免產生以上兩種不符擬實際規律的結果,本次研究采用了層次分析法和粗糙集理論分別計算各因子對砂土液化、軟土震陷、側向擴展等巖土震害影響的主觀權重和客觀權重,最后通過計算偏好系數,綜擬考慮主、客觀權重得到綜擬權重值。
最終利用綜擬權重,采用GIS平臺將各因子的區劃進行疊加,得到最終的吉林省西部巖土震害潛勢分布圖。該圖件可以為政府部門制定防震減災決策、土地規劃等提供參考,可以改變以往被動救災的局面,實現主動防災的科學理念。