2013年12月1日新疆柯坪縣5.3級地震及房屋震害特點分析

2013年12月1日新疆柯坪縣5.3級地震及房屋震害特點分析

姚遠， 唐麗華

(新疆維吾爾自治區地震局，新疆 烏魯木齊830011)

摘要：2013年12月1日新疆柯坪縣發生M5.3地震，柯坪縣境內震感強烈，極震區烈度為Ⅵ度。綜合分析余震分布和震源機制解，確定本次地震的發震構造為柯坪推覆構造最南端的柯坪塔格斷褶帶。對災區鄉鎮進行房屋調查，土木結構房屋破壞最嚴重，磚木和磚混結構房屋基本無破壞。該地區為鹽漬土發育，地下水埋藏較淺，對地震破壞有放大效應，加大了地震的震害損失。

關鍵詞：柯坪5.3級地震； 震害特點； 房屋破壞

收稿日期：*2014-06-17

基金項目：“十二五”國家科技支撐計劃項目(2012BAK15B05-04)

作者簡介：姚遠(1988-)，男，助理工程師，主要從事地震地質研究.E-mail：yy8096658@126.com

中圖分類號:P315.9文獻標志碼：A

DOI:10.3969/j.issn.1000-0844.2015.01.0276

AnalysisoftheKeping,XinjiangM5.3Earthquakeon

December1, 2013andSeismicDisasterCharacteristicsofBuildings

YAOYuan，TANGLi-hua

( Earthquake Administration of Xinjiang Uygur Autonomous Region，Urumqi，Xinjiang830011，China)

Abstract：There was a M5.3 earthquake in Kalpin，Xinjiang，China，on December 1，2013.The alluvial plain tilt is distributed in the south of Kalpin country.The soil is mainly sandy and has silty fine particles.Due to shallow groundwater，there is plentiful saline soil.A series of low mountains and banded depressions are distributed in the north of Kalpin country.This earthquake was located in the southwestern part of Tianshan.There is a part of Kalpin thrust tectonic system that belongs to the edge of the Tarim basin.The Kalpin thrust tectonic system is an important part of the foreland thrust tectonic of the south Tianshan.This thrust tectonic system consists of a series of north-dipping imbricate thrusts.The slip plane of the thrust fault belongs to the Cambrian system.The Kalpin M5.3 earthquake occurred in Kalpintag fault fold，which belongs to the south Kalpin thrust tectonic system.The reasons of the loss in this earthquake are twofold.First，there are many old houses and self-built houses with low seismic capacity，and some old dwellings belong to building，which were already dilapidated before the earthquake.Second，the groundwater level is low and the soil is saline，so the foundation is bad.This saline soil has an amplification effect on earthquakes，and under synthetic action the housing experienced considerable damage during this earthquake.

Keywords：KepingM5.3earthquake；characteristicsofseismicdamage；buildingdamage

0前言

2013年12月1日16時34分，新疆柯坪縣發生M5.3地震，震中位于40.3°N，79.0°E，震源深度9km，距離柯坪縣23.5km，距離阿合奇縣85.5km。地震發生在柯坪縣南部，塔里木盆地西北緣，南天山西段山前；震中位于柯坪推覆構造體柯坪塔格斷褶帶上，推覆構造體屬近東西向褶皺(背斜呈脈狀山，向斜為條狀洼地)。地震發生時柯坪縣以及阿克蘇市等地均有震感。阿克蘇地區柯坪縣歷來為地震多發地帶，區內鹽漬土較發育，綜合作用下房屋的破壞較其他地區更為嚴重。本文就地震對柯坪縣房屋破壞進行分析，研究其震害特點[1]。

1災區地形地貌

災區主要涉及柯坪縣的玉爾其鄉、阿恰勒鄉、蓋孜力克鄉和啟浪鄉四個鄉鎮，其南部地貌為盆地內的沖洪積微傾斜平原，地形平坦開闊，地層主要為細顆粒的沙土及粉土，地下水位較淺為2～5m，鹽漬土較發育；災區北部由一系列低山脈和條狀洼地組成，地勢起伏不定，由南向北依次為柯坪塔格低山區、喀拉塔格低山區、黑爾塔格中山區和托什干河谷階地區，山脈呈NE走向，海拔約為1 000～1 400m。

圖1　災區地形地貌 Fig.1　Landform of disaster area

2地震烈度及發震構造

2.1地震烈度調查

根據野外科學考察，本次地震微觀震中與宏觀震中基本重合，極震區烈度為Ⅵ度[2]。Ⅵ度區西自巴楚縣一間房道班，東至柯坪縣阿恰勒鄉其蘭村，長半軸32km，短半軸17km，面積約1 700km2(圖2)。

圖2　災區震害烈度等震線及調查點 Fig.2　The isoseismal map of seismic intensity and survey points in disaster area

2.2震源機制

根據新疆地震局提供的CAP方法反演結果得到：地震斷層界面Ⅰ走向227°，傾角40°，滑動角73°；界面Ⅱ走向68°，傾角52°，滑動角103°(圖3)，震源斷錯類型為逆斷型，斷層面走向與NEE向的柯坪斷裂性質一致[3]。

圖3　震源機制解 Fig.3　The focal mechanism solution

2.3發震構造

地震災區地處南天山西段山前，塔里木盆地西北緣地帶。地質構造為柯坪(逆沖)推覆構造體。該推覆構造體是天山受擠壓抬升過程中向盆地擴展而形成的產物，根據地震勘察資料揭示，推覆構造體由系列北傾疊瓦狀逆斷層構建，控制著各背斜帶的活動，逆斷層在深部歸并寒武系滑脫面，滑脫面深度約5～8km。本次柯坪M5.3地震發生在柯坪推覆構造體最南部的柯坪塔格斷褶帶上(圖4)。

3災區房屋破壞特點

本次地震災區房屋建筑物的結構類型主要分為土木結構、磚木結構、磚混結構和木板夾心墻結構的抗震房。土木結構房屋多為農區民房，建于2005年前，其中一些老舊失修，出現不同程度的破壞，而磚混結構和磚木結構房屋未出現破壞，其中木板夾心墻結構的抗震房在此次地震中出現了輕微破壞，主要是由于房屋老化導致[4]。

災區土木結構房屋主要為土坯砌筑，木屋蓋頂，層高較高，基礎較淺并有部分鹽漬化，地基不穩，易產生不均勻沉降，墻體根部土坯受潮腐蝕嚴重，使一部分土木結構房屋本身就存在裂縫。在此次地震后原有破壞現象不斷擴展，如裂縫加寬、加長，墻體外閃等。土木結構房屋破壞主要以縱橫墻開裂、屋蓋壓裂墻體產生的豎向裂縫、門窗角八字型裂縫等為主，個別房屋出現墻角倒塌，墻體嚴重傾斜(圖5)。

磚木結構房屋主要為2012年后所修建的安居福民工程。磚木結構房屋整體砌筑質量較好，基礎埋深均按照規范設計，在所調查區域內未出現破壞，部分老舊磚木結構房屋由于地基的不均勻沉降在門窗角等應力集中位置出現拉張裂縫，在此次地震的影響下裂縫寬度加大(圖6)。這類房屋一般面積較小，舒適性較差，當地居民一般把其作為儲物間，而未能發揮房屋良好的抗震性能。

災區磚混結構房屋主要集中在鄉、鎮所在地的教育、衛生和政府等經過嚴格設計和施工的公用房屋，柯坪縣地震設防烈度為Ⅷ度[5]，本次地震的極震區烈度僅為Ⅵ度，因此城區內磚混結構房屋并未受影響。

圖4　柯坪地震發震構造簡圖 Fig.4　The Seismogenic structure diagram of Keping Earthquake

圖5　災區土木結構房屋主要受損情況 Fig.5　The main damage of houses with civil structure in disaster area

圖6　災區磚木結構房屋主要破壞情況 Fig.6　The main damage of houses withe brick-wood structure in disaster area

圖7　鹽漬土地基房屋地震后出現的破壞 Fig.7　The damage of houses on saline soil foundation after earthquake

災區地表土多為鹽漬土，這類土具有明顯的遇水膨脹性和溶陷性[6]，其在地表下的分布也較不均勻，一般未經過嚴格設計和施工的房屋均會出現一定量的不均勻沉降，加之災區地下水位較淺，鹽漬土對房屋基礎的危害更為劇烈，對地震具有明顯的放大作用。圖7中磚木結構房屋坐落在鹽漬土地基上在地震前就出現了一定程度的不均勻沉降裂縫，在地震后原本細小的破壞加重，使墻體開裂。

4總結

(1) 根據烈度調查和震源機制的綜合分析，初步認為此次柯坪M5.3地震發生在柯坪推覆體最南部的柯坪塔格斷褶帶上。

(2) 本次地震造成損失的主要原因：災區內許多老舊建筑物和自建民房抗震能力低，沒有抗震設防，部分老舊房屋震前已經屬于危房；災區土類多為鹽漬土，地下水位較淺，鹽漬土在遇水后形成不良的地基載體，對地震具有一定的放大效應，綜合作用下地震時房屋出現了大量破壞。

(3) 本次地震中破壞比最高的為土木結構房屋，磚木結構房屋由于地基因素也出現了較少的破損。木板夾心墻結構的老式抗震安居房在此次地震中未出現明顯破壞，說明其抗震能力較好，但由于此類房屋的舒適性較差，因此在災區部分居民用來當做儲物間，未能利用到這類房屋較好的抗震能力。

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AQSIQ，StandardizationAdministrationofPRC.GB/T18208.4-2011TheEarthquakeFieldWorkinFourthParts：theDirectDisasterLossAssessment[S].Beijing：ChinaStandardPress，2012.(inChinese)

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儀器研制