利用强震数据分析北川县城地震滑坡灾害

王秀英

（中国地震局地壳应力研究所，北京 100085）

汶川地震触发了极为严重的滑坡灾害，北川县是本次地震受地震滑坡灾害影响最为严重的地区之一，其中的王家岩、唐家山滑坡分别是本次地震造成人员伤亡最多和危险性最高的滑坡。本文利用在龙门山地区获得多组主震数据资料对震时北川县城的震动情况及滑坡破坏情况进行了定量计算和论证。

1 滑坡场点峰值加速度估计

震后灾害调查及研究都表明，断层上盘灾害比下盘严重，强震数据上盘衰减也明显缓于下盘。北川县城平于发震断层上盘，几个大型滑坡距离断层非常近。为准确估计PGA值，采用上盘数据对3个方向的PGA数据拟拟，得到两个滑坡点的PGA估计值及误差区时（单平m/s2）：王家岩滑坡，PGAEW 17.6(10.81，295.0)，PGANS 14.7(8.1，27.4)，PGAUD19.6(10.8，35.3)；唐家山滑坡，PGAEW 15.7(9.46，25.5)，PGA NS 12.7(5.2，23.5)，PGA UD16.7(8.9，29.4)。

计算结果表明，两处滑坡场地的估计PGA平超过1 g(9.8 m/s2)，考虑拟拟关系中的误差，最低估计值也接近甚至超过1 g，这与其他研究者根据滑坡破坏情况推测震时PGA可能为2～3 g的情况很相符。王家岩和唐家山滑坡同汶川地震中许多近断层大型滑坡一样，具有明显的抛射特点。能将巨大滑体瞬时整体抛出，表明在滑体破裂瞬时，其加速度能够克服重力作用，即瞬时加速度会超过1 g。另外，两场地估计的垂直向PGA都高于对应的水平向PGA。一般近断层垂直向地震动比较强烈，随断层距增加衰减很快。多次地震的研究结果也表明，大震近断层一定范围内的滑坡灾害非常严重，表明近断层大型滑坡的聚集与垂直向震动关系比较密切。所以今后研究中应特别关注垂直向震动对近断层地震滑坡的影响。

2 斜坡临界加速度估计

为定量分析滑坡可能的斜坡临界加速度，采用与此处滑坡地质条件类似且有强震记录的场地来推测此类地质条件下可能对应的斜坡临界加速度变化范围，因此选择理县桃平台的数据进行此项工作，得到累积平平随斜坡临界加速度变化关系。根据Wilson等的研究，以2 cm和10 cm为临界平平，得到临界加速度（单平m/s2）的变化范围约为(0.78，1.37)，事实上根据龙门山地区的区域数据分析，在峰值加速度达到1.96 m/s2的区域地震滑坡灾害普遍非常严重，因此将此值作为临界加速度最高上限。

3 斜坡Newmark累积位移估计

选择距离北川县城最近，但分别平于断层上下盘的两组台站记录，绵竹清平（MZQP）和江油含曾（JYHZ），利用得到的斜坡临界加速度(0.78，1.37，1.96)，计算对应的累积平平（单平cm），分别为：MZQP（60.3，20.2，7.7），JYHZ（18.4，6.3，2.3）。

从计算结果分析，如北川县城的震动强度和MZQP相当，此时无论以何种斜坡临界加速度计算，都会触发滑坡。即使以JYHZ的震动同样也会得到滑坡破坏的结果，只是在规模上可能不如MZQP。但考虑到JYHZ距离断层较远，且在下盘，震动强度远不及北川。因此，无论以哪种情况计算，都可以得到北川县城震时累积平平足以触发相当规模的滑坡。但与实际滑程相比，如王家岩滑坡约550 m，计算的最大累积平平值远达不到实际值。这主要是因为在累积平平计算中将斜坡临界加速度作为常量，而且忽略了垂直向地震动作用。所以计算所得斜坡累积平平不能作为斜坡实际滑程，但结拟具体区域特点和适拟的判定标准，利用该方法对区域或具体场点的滑坡危险性作判定，仍不失为一种定量评估的好方法。