2015－04－25尼泊爾M8.1地震震害特征

蔡永建 鄭水明 吳建超

1 中國(guó)地震局地震研究所（地震預(yù)警湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室），武漢市洪山側(cè)路40號(hào)，430071

2 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）地球科學(xué)學(xué)院，武漢市魯磨路388號(hào)，430074

2015－04－25 14：11尼泊爾（北緯28.15°，東經(jīng)84.65°）發(fā)生M8.1地震，震源深度20 km［1］。截至05－14 共發(fā)生2 級(jí)以上余震168次，其中7級(jí)以上3次，6～6.9級(jí)1次，5～5.9級(jí)4次，4～4.9級(jí)34 次。主震發(fā)生后當(dāng)天17：17，還觸發(fā)西藏定日縣M5.9地震。此次地震不僅影響尼泊爾，而且波及印度北部、巴基斯坦、孟加拉國(guó)、不丹和我國(guó)西藏地區(qū)。地震主要影響我國(guó)西藏日喀則地區(qū)西南聶拉木、吉隆、定日、薩嘎等縣，引起房屋和道路的破壞。

1 地震基本情況

地震發(fā)生在喜馬拉雅新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)最強(qiáng)烈的地區(qū)，是印度板塊向歐亞板塊碰撞、俯沖、消減及隆升的核心［2］。震區(qū)主要發(fā)育一系列近東西向的逆沖推覆斷裂帶（圖1），從南到北分別為主邊界逆沖斷裂、主中央逆沖斷裂、藏南拆離系、雅魯藏布江縫合帶。斷裂帶平行展布，因板塊碰撞的時(shí)間由北向南逐次發(fā)育，斷裂活動(dòng)程度和發(fā)震能力也依次強(qiáng)烈。該地區(qū)現(xiàn)代地震活動(dòng)強(qiáng)度大、頻度高，1833－08－26曾發(fā)生聶拉木M8地震。

余震分布表明，此次震源體自主震向東延伸約160km，自南向北橫向約70km。震源機(jī)制解反演結(jié)果表明，本次發(fā)震構(gòu)造為一低傾角逆沖型斷裂，斷裂走向295.4°，傾角10.1°，破裂持續(xù)時(shí)間約80s，具有單側(cè)破裂特征［3］。據(jù)震后GPS測(cè)量，地震造成日喀則市的吉隆縣、聶拉木縣向南水平移動(dòng)60cm 左右，聶拉木縣垂直下降約10 cm［4］。

圖1 尼泊爾M8.1級(jí)地震構(gòu)造Fig.1 Seismotectonic map of the Nepal M8.1earthquake

2 烈度分布與地形地貌

震區(qū)自南向北地勢(shì)呈臺(tái)階狀（圖2），分別為印度平原、錫克利帶、低喜馬拉雅帶、高喜馬拉雅帶、特提斯。中國(guó)境內(nèi)主要為高喜馬拉雅和特提斯，北部沿雅魯藏布江發(fā)育厚層第四紀(jì)沉積，地勢(shì)相對(duì)平坦。居民點(diǎn)順219國(guó)道展布，為日喀則地區(qū)主要人口聚集區(qū)。

根據(jù)調(diào)查，此次地震災(zāi)區(qū)最高烈度為Ⅸ度及以上，等震線長(zhǎng)軸總體呈北西西－南東東走向，與震區(qū)主構(gòu)造線方向一致。Ⅵ度區(qū)及以上總面積約為214 700km2，造成尼泊爾、中國(guó)、印度、孟加拉等國(guó)受災(zāi)（圖3）［5］。我國(guó)西藏地震災(zāi)區(qū)最高烈度為Ⅸ度，Ⅵ度區(qū)及以上總面積約47 100km2，共造成日喀則市聶拉木縣、吉隆縣、定日縣、定結(jié)縣、崗巴縣、仲巴縣、薩嘎縣、薩迦縣、拉孜縣、昂仁縣等10個(gè)縣受災(zāi)［6］｜位于Ⅵ度區(qū)之外的日喀則市亞?wèn)|縣、江孜縣、桑珠孜區(qū)和阿里地區(qū)普蘭縣也受波及，個(gè)別居民點(diǎn)有少量破壞。

圖2 尼泊爾M8.1地震震區(qū)地貌Fig.2 Geomorphic map of the Nepal M8.1 earthquake region

圖3 尼泊爾M8.1地震烈度Fig.3 Intensity distribution of the Nepal M8.1 earthquake

3 震害調(diào)查分析

地震災(zāi)區(qū)地廣人稀，每km2約3.4人，以農(nóng)牧業(yè)人口為主，且主要集中于雅魯藏布江沿岸。民房以土木結(jié)構(gòu)、石木結(jié)構(gòu)為主｜城鎮(zhèn)辦公用房磚混結(jié)構(gòu)為主，部分框架結(jié)構(gòu)。

3.1 土木結(jié)構(gòu)

多為牧民居住用房，絕大多數(shù)為單層。因取材方便，主要分布在河流沿岸、沖洪積扇口等地，仲巴、薩嘎等縣沿雅魯藏布江可見完全由土木結(jié)構(gòu)房屋組成的村莊。此類房屋以片石為基礎(chǔ)，夯土為墻，內(nèi)以干草為筋。根據(jù)當(dāng)?shù)亓?xí)慣，大廳為主要活動(dòng)場(chǎng)所，開間較大，在廳中央設(shè)木柱若干，置橫梁于上，與前后土墻組成房屋主要承重結(jié)構(gòu)。其上架設(shè)方形木檁條，鋪以樹枝、干草及其他防雨材料為頂。縱橫墻之間幾無(wú)連接處理，少數(shù)條件較好的，將土夯制成塊，堆砌成墻時(shí)馬牙槎進(jìn)行簡(jiǎn)單連接。此類房屋無(wú)正規(guī)設(shè)計(jì)，無(wú)設(shè)防情況，無(wú)抗震構(gòu)造措施。

土木結(jié)構(gòu)房屋在Ⅵ區(qū)等低烈度區(qū)表現(xiàn)為墻體出現(xiàn)穿透性裂縫（圖4（a）），縱橫墻體拉開，縱向檁條與橫梁以及橫梁與墻體間出現(xiàn)錯(cuò)移（圖4（b））。在Ⅵ區(qū)內(nèi)的仲巴、薩嘎等縣，沿雅魯藏布江兩岸的房屋破壞明顯較嚴(yán)重，向西至近阿里的霍爾巴鄉(xiāng)，仍能見零星破壞，向北至山區(qū)破壞程度迅速降低。在高烈度區(qū)，如吉隆縣的吉隆鎮(zhèn)，幾無(wú)完好的房屋，毀壞比例高達(dá)84.5%，出現(xiàn)部分墻體倒塌（圖4（c）），甚至是整棟房屋完全毀壞（圖4（d））。從調(diào)查情況看，土木房屋抗震性能差，損壞比例大，破壞等級(jí)高。

圖4 土木結(jié)構(gòu)房屋震害Fig.4 Earthquake damage of Civil structure house in disaster area

3.2 石木結(jié)構(gòu)

建筑形式與土木結(jié)構(gòu)類似，區(qū)別在于墻體主要由片石、礫石、卵石等組成，以粘土、石灰等膠結(jié)，以直槎或馬牙槎連接縱橫墻體，多為單層，部分兩層。石木結(jié)構(gòu)房屋主要分布在山區(qū)，以聶拉木、吉隆等南部地區(qū)分布較廣。此類房屋亦無(wú)正規(guī)設(shè)計(jì)，基本無(wú)抗震構(gòu)造措施。

在低烈度區(qū)，表現(xiàn)形式與土木結(jié)構(gòu)類似，墻體出現(xiàn)穿透性裂縫（圖5（a）），縱橫墻體拉開，縱向檁條與橫梁以及橫梁與墻體間出現(xiàn)滑落（圖5（b））。在高烈度區(qū)，因房屋高度增加，破壞比土木更嚴(yán)重，尤其是部分房屋選取圓或次圓狀大塊卵礫石為材料，抗震性能極差。在聶拉木縣，毀壞比例高達(dá)81.3%，常見部分墻體倒塌（圖5（c））、部分房屋完全倒塌（圖5（d））。

3.3 磚混結(jié)構(gòu)

多為學(xué)校、企業(yè)等單位及城鎮(zhèn)居民用房，根據(jù)建筑年代及工藝，分為設(shè)防磚混和簡(jiǎn)單磚混，縱橫墻混合承重。此次地震中，磚混結(jié)構(gòu)房屋表現(xiàn)較好，以門窗角裂縫（圖6（a））、橫向裂紋（圖6（b））和縱橫墻掉塊（圖6（c））等輕微破壞為主，少數(shù)出現(xiàn)中等破壞（圖6（d））。

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

圖6 磚混結(jié)構(gòu)房屋震害Fig.6 Earthquake damage of masonry structure house in disaster area

3.4 框架結(jié)構(gòu)

框架結(jié)構(gòu)房屋多為新建功能性建筑，建設(shè)年代近，有專門的抗震設(shè)計(jì)，樓層一般為4～6 層。框架房屋以輕微到中等破壞為主，多為填充墻破壞（圖7（a）），也可見外墻脫落及構(gòu)架輕微受損（圖7（b）），尤其是底框架結(jié)構(gòu)房屋，易出現(xiàn)嚴(yán)重破壞（圖7（c））。特別的，在遠(yuǎn)離Ⅵ度區(qū)以西的仲巴縣霍爾巴鄉(xiāng)政府，新修的2棟框架結(jié)構(gòu)辦公樓，均出現(xiàn)填充墻穿透性裂縫（圖7（d））、門窗角斜裂縫等輕微破壞現(xiàn)象，而同地區(qū)的土木結(jié)構(gòu)房屋則只表現(xiàn)為少數(shù)原有裂縫加寬，極少出現(xiàn)新裂縫。

3.5 其他設(shè)施

災(zāi)區(qū)內(nèi)的水利、交通、能源等設(shè)施遭受不同程度的破壞。在吉隆縣等高烈度區(qū)，還發(fā)生多處崩塌、滑坡等地震地質(zhì)災(zāi)害，給公路、房屋等造成較大損失，也形成堰塞湖。吉隆鎮(zhèn)口岸公路路基出現(xiàn)寬裂縫（圖8（a）），崩塌使陳塘鎮(zhèn)公路交通中斷（圖8（b）），滑坡造成吉隆鎮(zhèn)口岸公路多處阻斷（圖8（c）），甚至形成長(zhǎng)約800m、寬約35m、平均水深約20 m、估算庫(kù)容約280 000 m3的堰塞湖（圖8（d））。

圖7 框架結(jié)構(gòu)房屋震害Fig.7 Earthquake damage of frame structure house in disaster area

圖8 其他設(shè)施震害Fig.8 Earthquake damage of other facilities in disaster area

4 結(jié) 語(yǔ)

1）地震發(fā)生在主邊界逆沖斷裂帶上，震源體呈北西西－南東東向展布，長(zhǎng)約160km，寬約70km。

2）受地震影響，災(zāi)區(qū)土木和石木等簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu)房屋普遍破壞，磚混和框架結(jié)構(gòu)房屋破壞較輕。在聶拉木、吉隆等高烈度區(qū)，簡(jiǎn)易房屋多數(shù)出現(xiàn)毀壞現(xiàn)象，部分倒塌｜磚混和框架結(jié)構(gòu)房屋以輕微－中等破壞為主。

3）受場(chǎng)地條件影響，沿雅魯藏布江破壞比其他地區(qū)較普遍，在Ⅵ度區(qū)外的霍爾巴鄉(xiāng)也可見房屋破壞現(xiàn)象，包括新建的框架結(jié)構(gòu)類房屋。

4）近邊境地區(qū)，滑坡、崩塌等地震地質(zhì)災(zāi)害造成的人員傷亡和房屋損失比地震動(dòng)直接造成的損失更大。

5）災(zāi)后重建在選址上應(yīng)考慮地震地質(zhì)災(zāi)害的潛在威脅，房屋建筑應(yīng)保證施工質(zhì)量，重視地基基礎(chǔ)建設(shè)。

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