2018年10月31日四川西昌5.1級(jí)地震震害特征分析

毛 利，肖本夫，格桑扎西

(四川省地震局，四川 成都 610200)

根據(jù)中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)測(cè)定，2018年10月31日16時(shí)29分在四川省涼山彝族自治州西昌市(27.70°N，102.08°E)發(fā)生5.1級(jí)地震，震源深度19 km。西昌、雅安等地震感強(qiáng)烈，眉山、攀枝花、樂山、成都等均有震感。截至2018年11月2日14時(shí)00分共記錄到余震總數(shù)為124次，其中2.0級(jí)以下地震124次，最大余震為10月31日MS1.9(ML2.7)。由中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心給出的震源機(jī)制解顯示該地震為走滑型地震，具體參數(shù)如表1所示。震源機(jī)制解結(jié)果與該區(qū)域的震源機(jī)制解結(jié)果一致(祁玉萍等，2018)。地震發(fā)生后，四川省地震局迅速啟動(dòng)三級(jí)應(yīng)急響應(yīng)，立即派出由四川省地震局、涼山州防震減災(zāi)局、西昌市防震減災(zāi)局等單位組成的現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)合工作隊(duì)奔赴地震現(xiàn)場(chǎng)開展地震震害調(diào)查工作，獲得了此次地震震害相關(guān)的信息與資料。

表1 四川西昌5.1級(jí)地震震源機(jī)制解參數(shù)(據(jù)中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心)

1 烈度分布情況

本次地震現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)合工作隊(duì)在災(zāi)區(qū)范圍內(nèi)共調(diào)查了63個(gè)烈度調(diào)查點(diǎn)，依照《中國(guó)地震烈度表》(中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局等，2009)和《地震現(xiàn)場(chǎng)工作第3部分:調(diào)查規(guī)范》(中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局等，2011)，通過災(zāi)區(qū)震害調(diào)查，并結(jié)合強(qiáng)震動(dòng)觀測(cè)記錄分析資料(見表2)，最終確定了此次地震的烈度分布(見圖1)。此次地震的最高烈度為VI度(6度)，等震線長(zhǎng)軸呈近南北走向，長(zhǎng)軸34 km，短軸20 km，VI度(6度)區(qū)面積為645 km2，其中涉及涼山彝族自治州西昌市磨盤鄉(xiāng)、阿七鄉(xiāng)、中壩鄉(xiāng)、蕎地鄉(xiāng)、馬鞍山鄉(xiāng)、黃聯(lián)關(guān)鎮(zhèn)、佑君鎮(zhèn)、開元鄉(xiāng)、經(jīng)久鄉(xiāng)、裕隆回族鄉(xiāng)、高草回族鄉(xiāng)、巴汝鄉(xiāng)，鹽源縣金河鄉(xiāng)。

2 震害特征分析

2.1 房屋震害特征

(1)災(zāi)區(qū)房屋結(jié)構(gòu)類型。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)合工作隊(duì)實(shí)地調(diào)查結(jié)果并結(jié)合當(dāng)?shù)卣嚓P(guān)資料，震區(qū)房屋按建筑結(jié)構(gòu)類型主要可分為土木結(jié)構(gòu)、磚木結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)。土木結(jié)構(gòu)按建造工藝不同又可分為夯土和土坯結(jié)構(gòu)兩種，震區(qū)以夯土墻房屋居多，且多為老舊房屋，該類房屋主要為墻體承重，房頂由木梁及輕型瓦片組成，抗震性能極差，受災(zāi)范圍大；磚木結(jié)構(gòu)，該地區(qū)這類房屋墻體多數(shù)為水泥空心磚砌筑，少部分墻體為頁(yè)巖磚砌筑，房梁直接放置在墻體上(墻抬梁)，屋頂由傳統(tǒng)小青瓦鋪就，由于建筑材料差和建造工藝不合理，該類房屋抗震性能非常差(肖本夫等，2017)；磚混結(jié)構(gòu)，主要由磚墻承重，預(yù)制板或者鋼筋混凝土澆筑樓板和屋頂，抗震性能較好，但震區(qū)存在一定數(shù)量的水泥空心磚砌筑的磚混房屋，該類磚混房屋抗震性能一般；框架結(jié)構(gòu)，鋼筋混凝土澆筑的梁柱承重，抗震性能好，這類房屋在震區(qū)通常是學(xué)校、醫(yī)院和政府用房。

圖1 四川西昌5.1級(jí)地震烈度圖(四川省地震局，2018)

(2)災(zāi)區(qū)房屋破壞等級(jí)劃分。參照《地震現(xiàn)場(chǎng)工作第4部分：災(zāi)害直接損失評(píng)估》(中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局等，2011)中破壞等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)，確定震區(qū)房屋破壞等級(jí)的具體標(biāo)準(zhǔn)。磚混結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)為非簡(jiǎn)易房屋，劃分為五個(gè)破壞等級(jí)。①基本完好(含完好)：磚混結(jié)構(gòu)房屋非承重構(gòu)件輕微裂縫，不加修理可繼續(xù)使用。②輕微破壞：磚混結(jié)構(gòu)房屋個(gè)別承重構(gòu)件輕微裂縫，非承重構(gòu)件明顯裂縫，不需修理或稍加修理可繼續(xù)使用。③中等破壞：磚混結(jié)構(gòu)房屋承重構(gòu)件輕微破壞，局部有明顯裂縫，個(gè)別非承重構(gòu)件破壞嚴(yán)重，需要一般修理后方可使用。④嚴(yán)重破壞：磚混結(jié)構(gòu)房屋承重構(gòu)件多數(shù)破壞嚴(yán)重，難以修復(fù)。⑤毀壞：磚混結(jié)構(gòu)房屋承重構(gòu)件多數(shù)斷裂，結(jié)構(gòu)瀕于崩潰或已倒毀，無(wú)法修復(fù)。對(duì)于簡(jiǎn)易房屋，將毀壞、嚴(yán)重破壞合并為毀壞，將中等破壞、輕微破壞合并為破壞，保留基本完好，共劃分為三個(gè)破壞等級(jí)。①基本完好(含完好)：土(磚)木結(jié)構(gòu)房屋個(gè)別掉瓦或墻體細(xì)裂；非承重構(gòu)件輕微裂縫，不加修理可繼續(xù)使用。②破壞：承重構(gòu)件出現(xiàn)位移或傾斜；土(磚)木結(jié)構(gòu)房屋的非承重構(gòu)件如墻體明顯裂縫或嚴(yán)重開裂、甚至局部倒墻，普遍梭瓦或明顯掉瓦。可修理，修理后可繼續(xù)使用。③毀壞：土(磚)木結(jié)構(gòu)房屋二面以上墻體倒塌，屋架明顯傾斜或倒塌，屋蓋坍落或完全倒塌；承重構(gòu)件多數(shù)斷裂或破壞嚴(yán)重，結(jié)構(gòu)瀕于崩潰，修理困難或無(wú)法修復(fù)。

(3)災(zāi)區(qū)房屋破壞特征。在本次地震烈度Ⅵ度(6度)區(qū)內(nèi)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)包括西昌市和鹽源縣的13個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的部分地區(qū)，土木和磚木結(jié)構(gòu)房屋個(gè)別墻體開裂，舊裂縫加寬，極個(gè)別老舊房屋墻體局部垮塌，少數(shù)房屋梭瓦掉瓦，土木結(jié)構(gòu)和磚木結(jié)構(gòu)房屋破壞情況見圖2；磚混結(jié)構(gòu)房屋個(gè)別墻體出現(xiàn)裂紋，大多數(shù)基本完好，磚混結(jié)構(gòu)房屋破壞情況見圖3；框架結(jié)構(gòu)房屋個(gè)別填充墻體出現(xiàn)細(xì)微裂紋，絕大多數(shù)基本完好，框架結(jié)構(gòu)房屋破壞情況見圖3。在地震現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查過程中我們發(fā)現(xiàn)，由經(jīng)過正規(guī)設(shè)計(jì)，規(guī)范施工建造的具有防震措施的彝家新寨及為數(shù)極少的輕鋼房屋在本次地震中未遭到破壞表現(xiàn)良好。

2.2 其它工程結(jié)構(gòu)震害特征

本次地震對(duì)當(dāng)?shù)氐纳€工程和其他工程結(jié)構(gòu)造成的破壞很輕。截至11月3日，地震造成隧道墻體出現(xiàn)細(xì)小裂紋、個(gè)別橋柱出現(xiàn)鼓包等輕微破壞，另外3處山坪塘、1處蓄水池、1處渠道等水利設(shè)施也受到輕微震損。

圖2 震區(qū)簡(jiǎn)易房屋破壞情況

圖3 震區(qū)磚混、框架結(jié)構(gòu)屋破壞情況

3 結(jié)論和建議

此次地震震級(jí)不大且震源深度較深，對(duì)當(dāng)?shù)胤课莺凸こ探Y(jié)構(gòu)造成的破壞較輕。但由于該次地震震中位于涼山彝族自治州州府所在地，震中距西昌市域區(qū)27 km，其所造成的社會(huì)影響和表現(xiàn)出的震害特征與四川其他地區(qū)發(fā)生的同等級(jí)地震不同，主要有以下幾個(gè)方面：(1)簡(jiǎn)易房屋占比較大。當(dāng)?shù)赝聊窘Y(jié)構(gòu)和磚木結(jié)構(gòu)房屋所占比例較大，特別是中高山區(qū)農(nóng)村，這兩類房屋占比超過90%。這兩類房屋抗震性能極差，部分老舊房屋在地震中局部倒塌。因此建議結(jié)合城鄉(xiāng)舊房改造、彝家新寨等惠民工程，大力推廣具有較好抗震性能，且適合當(dāng)?shù)剞r(nóng)村建筑風(fēng)俗的磚混、框架、輕鋼等建筑結(jié)構(gòu)，大力提升農(nóng)村民居抗震能力。(2)非簡(jiǎn)易房屋結(jié)構(gòu)和建筑材料不好。震區(qū)相當(dāng)一部分磚混結(jié)構(gòu)房屋所用承重墻砌體為空心水泥磚，空心水泥磚強(qiáng)度低，抗剪切、抗壓弱，且大多該類房屋沒有設(shè)置圈梁和構(gòu)造柱，極易在地震中破壞(肖本夫等，2017)。因此，當(dāng)?shù)卣畱?yīng)加大抗震設(shè)防知識(shí)宣傳，指導(dǎo)居民自建房屋使用符合抗震標(biāo)準(zhǔn)的建筑材料并按國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)建造具有抗震設(shè)防能力的房屋(史丙新等，2017)。(3)地基情況較差。現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，20年前地震災(zāi)區(qū)受損房屋大多為修建于山區(qū)，甚至更早的農(nóng)民自建用房，以土木結(jié)構(gòu)和磚木結(jié)構(gòu)為主，受地形條件制約，房屋地基情況普遍較差。因此，在無(wú)法更換居住場(chǎng)地的條件下，建議新建、改建、擴(kuò)建建筑必須嚴(yán)格執(zhí)行抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)化規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理等環(huán)節(jié)的監(jiān)督和管理。(4)地形地貌因素易加劇震害。本次地震災(zāi)區(qū)大部位于磨盤山山區(qū)，主要地形地貌為典型的山地地貌，高程范圍以 1 400～2 400 m為主，前人研究顯示地震地質(zhì)災(zāi)害的空間分布特征與震區(qū)的地形坡度、高程和微地貌密切相關(guān),坡度越陡、高差越大時(shí)發(fā)生滑坡、崩塌的可能性就越大(肖本夫等，2017；黃潤(rùn)秋等，2008)。雖然本次地震未造成較大規(guī)模的地質(zhì)災(zāi)害，但潛在的地質(zhì)災(zāi)害威脅不可忽視。因此，建議全面開展?jié)撛诘刭|(zhì)災(zāi)害源的調(diào)查工作，進(jìn)行危害性評(píng)估，確定重點(diǎn)的潛在地震地質(zhì)災(zāi)害源，采取科學(xué)有效的措施強(qiáng)化地質(zhì)災(zāi)害綜合治理，也是提升本地社會(huì)防災(zāi)能力的重要舉措。

致謝：感謝涼山州人民政府、西昌市人民政府、鹽源縣人民政府等單位對(duì)地震現(xiàn)場(chǎng)工作的大力支持。