康定Ms6.3级地震震害特征分析及启示

贾召亮，李 勇，刘玉法，颜照坤，李敬波，颜丙雷

(1.成都理工大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室，四川成都 610059;2.四川省地震局，四川成都 610041)

0 引言

2014年11月22日 16时 55分，四川省甘孜藏族自治州康定县发生6.3 级地震，震中位于东经101.7°，北纬30.3°，震源深度 18km，极震区烈度为Ⅷ度［1］。地震震中位于鲜水河断裂带上，震源机制解显示为正走滑断层地震破裂事件［2］。据中国地震局统计:截至2014年12月01日16时00分，共记录余震2579 次，其中Ms5.0～5.9级 1 次，Ms4.0～ 4.9 级 0 次，Ms3.0～ 3.9 级 0次［3］。地震造成康定、道孚、丹巴、泸定、雅江 5个县39个乡镇受灾严重。据甘孜州政府新闻办报道:截至11月28日零时，地震共造成5 人死亡，80 人受伤，受灾群众达 16万余人［4］。

受甘孜藏族自治州地广人稀、白天发震、震级较小等多方面因素影响［5］，此次地震并没有造成严重的人员伤亡。地震灾害主要表现为建筑物受损、滑坡、山体崩塌等，地震诱发的地质灾害范围较小、造成的破坏较轻。笔者于地震当天到达灾区开展灾害调查工作，发现虽然此次地震造成的灾害较轻，但是灾害特征较为典型，局部场地特征、房屋结构、区域地质构造背景等对震害的影响较为明显。本文将展示灾区典型震害，根据现场调查及前人研究成果分析康定地震的震害特征并总结防震减灾的经验。

1 震区地质地貌背景

鲜水河断裂带是中国川滇地区的一条大型左旋走滑断裂带，也是我国西南地区地震活动非常强烈的一条断裂带。鲜水河断裂全新世以来的走滑速率15mm/a，长期走滑速率为 6mm/a［6］。断裂带以惠远寺为界可划分为北西和南东两段，北西段长约200km，南东段由色拉哈断裂、雅拉河断裂、折多塘断裂和磨西断裂四段组成，长约110km［7］。此次康定6.3 级地震就发生在鲜水河断裂带康定至道孚之间的色拉哈断裂上。据统计:有历史记录以来震中附近100km 范围内共发生6 级以上地震 13 次，其中，6.0～6.9 级地震 8次，7 级以上地震5 次，最大地震为1786年6月1日发生在四川省康定县以南的级地震，距离该次地震震中 53 km［8］。

地貌上震区地处四川盆地西缘山地和青藏高原的过渡地带，地势由西向东倾斜，地貌以高山峡谷、高原、山原为主，平均海拔3500m［9］。近南北走向的海子山、折多山、贡嘎将甘孜州分为东西两大部分，东部为高山峡谷，西部和西北部为丘状高原及高山深谷区。震区山体间河流众多，河谷内堆积有较厚的第四系砂砾及粘土，震区内村落多位于这些地形较平坦的河谷内，此次地震中受灾严重的塔公乡、八美镇、中谷村等就坐落于河流阶地上。

图1 震区地质地貌背景图(据周荣军修改)Fig.1 Geological and geomorphologic setting of the earthquake region(by Zhou Rongjun)

2 地震灾害空间分布

康定Ms6.3 级地震后，笔者所在的地震灾害评定小组对震区数10个乡镇的震害情况进行抽样调查，共完成了200 多个点的烈度调查工作。现场工作人员依据相关工作规范［10－11］，在震害调查和强震动观测记录分析等工作的基础上，将震区烈度划分为Ⅷ度区、Ⅶ度区和Ⅵ度区。Ms5.8级余震后，工作组对震区开展烈度复查工作，根据复查结果将烈度图进行了修订。

沿发震断层走向方向，地震能量衰减缓慢，等震线长轴方向大致与断层走向一致。此次康定地震等震线长轴为北西走向，受灾地区分布于断裂带两侧。断裂带北东侧村落较少，房屋震害、人员伤亡多集中于断裂带南西侧，而地质灾害则在北东侧较集中。此次康定地震Ⅵ度区及以上总面积约11060km2，共涉及丹巴县、泸定县、康定县、雅江县、道孚县等5个县的39个乡镇。Ⅶ度区面积约2340km2，涉及康定县塔公乡、雅拉乡、瓦泽乡、呷巴乡、孔玉乡、炉城镇、新都桥镇，道孚县八美镇、色卡乡、协德乡、龙灯乡，丹巴县东谷乡，共12个乡镇。最高烈度区Ⅷ度区总面积约540km2，涉及塔公、雅拉、瓦泽、八美4个乡镇。

3 地震灾害特征

3.1 房屋震害

震区房屋结构主要为石木结构、砖混结构、框架结构、钢结构等。钢结构和框架结构建筑在震区所占比例较小且大多基本完好，石木结构的藏式民居建筑面积在震区所占比例最大且破坏最为严重，砖混结构主要为藏区汉族民居和乡镇政府办公楼等的建筑类型且多为轻微受损。截至11月30日，累计倒塌房屋75 户、严重损坏5645 户(其中城镇1717 户、农牧区3928 户)、一般损坏41749 户(其中城镇 14353 户、农牧区 27396户)［4］。

图2 四川康定6.3级地震烈度分布图(据中国地震局修改)Fig.2 Seismic intensity of Kangding Ms6.3 earthquake(by China Earthquake Administration)

框架结构的建筑为混凝土梁承重，抗震能力较强。震区内框架结构建筑多分布在县城、乡镇政府驻地、机场等地，主要为商场、医院、学校、政府办公楼等的建筑类型。Ⅵ度区内框架结构建筑基本完好，主要表现为墙体轻微裂缝，整体框架结构未被破坏(图3a)。Ⅶ度区内框架结构建筑多为轻度破坏，主要表现为填充墙开裂、装饰物脱落，经修理后不影响使用(图3b)［12］。Ⅷ度区内部分框架结构建筑受损严重，主要表现为填充墙“X”型剪裂、“雁列式”裂缝、附加层墙体垮塌、混凝土柱脆性破坏等(图3c)。混凝土柱发生脆性破坏，主要是因为缺少箍筋，施工工艺不合格造成，如混凝土骨料不合格，粗骨料含有大量低强度泥岩且杂质过多，细骨料含泥量过大(图3d)。“X”型裂缝和“雁列式”裂缝的发育反映了水平向与竖向地震作用对建筑物的综合破坏［13］。此外，有研究表明地裂缝对框架结构建筑的抗震性能会产生一定的影响，导致此类房屋受损状况出现差异性［14］。震区内框架结构建筑多分布在Ⅷ度区以外，除震中塔公镇部分框架结构建筑破坏严重外多为轻微受损，离震中越近的建筑受损越严重。

砖混结构的建筑承重墙、柱为砖块砌筑，稳定性较框架结构差。震区内砖混结构建筑主要分布于Ⅷ度区外，层高多为四层以下，抗震性能较好，在此次地震中多表现为轻微受损。砖混结构建筑受损情况主要表现为填充墙与梁之间水平裂缝、墙体裂缝、填充墙外闪等(图4)。调查显示，砖混结构建筑多出现的墙体纵横向裂缝及墙体外闪主要是因为纵横墙的交接处没有进行咬槎砌以及房屋建造不规范、形状不规则。

图3 框架结构房屋震害Fig.3 Earthquake damage of frame structure buildings

图4 砖混结构房屋震害Fig.4 Earthquake damage of brick structure buildings

石木结构建筑竖向承重墙为片石砌筑，楼板、屋架、承重柱等为木料。石木结构建筑可就地取材、造价低廉，为震区藏族民居和寺庙的主要建筑类型，其建筑面积在震区所占比例最大。震区石木结构建筑与框架、砖混、框剪等结构的建筑相比抗震性能要差的多，而且石木结构民居多建造不规范、墙体厚度和收分角度不合理。石木结构房屋是此次地震中被破坏最严重的建筑，地震中倒塌的房屋也多为石木结构。石木结构房屋受损情况主要表现为整体倒塌、纵墙外闪、整体倾斜、墙体开裂及地基沉降等(图5)。石木结构建筑横纵墙交接处、结构主体与基地的交接处是其薄弱部位，建造不合理容易造成其在强震动中整体倒塌［15］。石木结构是一种较稳定的建筑结构，在建造中要合理设计其结构，采用合理的墙体收分角度和墙体厚度以增强其抗震性能。

图5 石木结构房屋震害Fig.5 Earthquake damage of stone-wood structure buildings

3.2 地质灾害

康定Ms6.3 级地震诱发的次生灾害主要为山体垮塌、滑坡、地裂缝等，地质灾害数量较少、范围较小，未造成严重的破坏。山体垮塌主要集中在发震断裂北东侧，所在地段震前就存在安全隐患且未做有效的防震处理。震中附近的塔公乡发现小规模地裂缝。滑坡规模普遍较小，主要分布在震中周围。

典型地质灾害如孔玉乡境内猴子岩地震中发生山体崩塌，造成1 人死亡、1 人重伤、2 人轻伤(图7a)。猴子岩地段内岩体节理十分发育，大量岩体呈负角度倾斜、易风化，存在巨大安全隐患。鱼斯村附近公路旁边坡发生塌方及滚石(图7b)。震区公路环山修建，山体覆盖较厚的砾石层且较松软易在地震中发生滑坡。

3.3 生命线工程震害

生命线工程主要包括通信系统、交通系统、电力系统等。其破坏主要表现为公路震陷、桥梁受损，供水、供电、通讯系统轻微受损，没有出现断水、断电、无法通讯等情况。据初步统计，康定、泸定、丹巴、道孚、雅江等5 县道路交通不同程度受损，损毁公路166 条3344.9km、桥梁143 座3857延米、客运站点33个。其中，在建重点项目及旅游干线受损6 条236.3km，国省道受损9 条521.6公里、桥梁4 座330 延米［4］。典型震害如勒孜麻村村道路面坍塌，存在安全隐患(图8a);巴郎沟至康定县220kV 输电线路5、6号杆塔线路损坏(图8b);孔玉乡滑坡体上公路震陷(图8c);新都桥镇通村桥梁于2014年夏季洪水中局部毁坏，震后该桥梁被彻底毁坏(图8d)。震区公路在此次地震中出现大面积震陷，震陷路段多位于松软的土层或砾石层上，地震中松软的路基发生滑动引起路面震陷。

图6 地质灾害分布图Fig.6 Distribution of geological disasters

图7 地质灾害Fig.7 Geological disaster

图8 生命线工程震害Fig.8 Earthquake damage of lifeline engineering

4 地震灾害宏观特征讨论

地震中震害的大小受多方面因素控制。地震本身、建筑物结构、局部地形状况、地质状况、天气等都直接或间接的影响着震灾的大小［5］。震后的调查显示，震区居民自建的石木结构房屋选址和建造上不合理、抗震性能较差，局部地形效应作用，局部构造背景等是影响此次地震震害的重要因素。

局部场地环境是影响震害的一个重要因素。大量地震资料及研究显示，河谷地形以及覆盖土层对地震波的传播都具有一定的影响进而使震害扩大［16－17］。震区河流众多，河谷内地势平坦、覆盖较厚的第四纪土层成为当地居民首选的居住地，此次地震中受灾严重的塔公乡、八美镇、中谷村、协德乡等都位于河流Ⅰ－Ⅱ级阶地上。软弱的土层容易在地震中发生不均匀沉降，不稳定的河岸、边坡易发生土质松动、滑动等现象，这些不利地段都会加重地震对建筑的破坏。

地震波在沉积盆地中传播较慢，这会延长其在沉积盆地中的作用时间，导致沉积盆地内震害加重［18］。慧远寺盆地就是发育在两西北向断裂局部呈左行雁列部位的小型拉分盆地［19］。慧远寺盆地内河流发育，覆盖较厚的第四纪土层，地形相对平坦，协德乡的先锋村、中古村、街村等多个村庄坐落于慧远寺盆地中，这几个村在此次地震中均受灾严重。作者分析认为慧远寺盆地面积较小，土层较厚，四周为高山环绕，地震波在盆地内持续时间长，在盆地边缘又受到山脉阻挡发生反射，这加剧了地震对盆地内建筑的破坏。同时慧远寺盆地又是此次康定地震Ⅶ度区与Ⅵ度区的分界，这与慧远寺盆地独特的地质构造背景有一定关系。慧远寺盆地作为鲜水河断裂的羽列不连续部位，在地震中起着终止破裂、吸收及散射地震能量的作用［20］。地震能量沿断裂走向向北西方向传播至慧远寺盆地这个断裂的羽列不连续部位后被吸收和散射掉一部分，从而减轻了地震对慧远寺盆地以北的破坏。

房屋建筑结构及抗震性能是影响震害的关键因素。藏族特色的石木结构房屋是此次地震中受损最严重的建筑，其表现出来的高强度、大范围的破坏反映了这种建筑抗震性能较差的特点，其在此次地震中出现的普遍的破坏特点如纵墙外闪、墙体垮塌等反映了其建造的不规范、不合理性。当建筑的纵墙和横墙受到较大的剪压作用时，由于没有水平约束而导致裂缝发展过大，容易造成横墙和纵墙的局部倒塌［21］。当地居民主要通过控制墙体收分的角度和墙体厚度来增强房屋的稳定性，这是一种非常有效的方法，但在此次调查中发现，大量藏式民房墙体厚度不够、收分角度不合理。

鲜水河断裂带是我国西南地区一条十分活跃的断裂带，历史上康定地区曾发生多次大地震，增强该地区居民的防震意识，采取必要的抗震、防震措施非常重要。此次康定地震未造成严重的人员伤亡和地质灾害，但其反应出来的上述问题十分明显。及时处理这些对抗震、防震不利的问题，做到防患于未然，能有效减少康定地区因地震而造成的损失。

5 结论与认识

(1)提高建筑物的抗震性能

房屋震害调查显示:框架结构建筑受损较轻，施工工艺不合格;砖混结构建筑震害特征明显，建造不规范，缺少抗震措施;石木结构建筑破坏严重，建造不规范，选址不合理。受震区地质、地貌、经济等因素制约，房屋建造多不规范、抗震性能差，选址集中于软弱土、河岸、边坡等抗震不利地段。在此次康定地震中，这些抗震性能差、选址不合理的房屋被破坏的最为严重，对居民的生命安全带来威胁。在此后的房屋修建中应遵循合理的建造规范，增强建筑的稳定性，如藏式石木结构房屋要采用合理的墙体收分角度和墙体厚度，框架和砖混结构建筑建造过程中不能偷工减料。房屋选址时要避开软弱土、河岸、边坡等抗震不利地段，建造在抗震不利地段上的房屋要加设抗震措施。

(2)及时处理地质安全隐患

康定地区地质环境复杂，多高山峡谷地形，大量公路、建筑依山而建。高山峡谷地区是滑坡、山体崩塌、泥石流等自然灾害高发区，地震会诱发这些灾害的发生，如此次康定地震引起大渡河上游山体的崩塌造成了人员伤亡。对这些存在安全隐患的地方应及时作有效处理，增强其在地震中的稳定性。如咱姑镇至丹巴县的S211 省道沿线两侧岩体节理发育、呈负角度倾斜极易发生崩塌，应对两侧岩体做防护处理。

(3)加强防震、避震知识的宣传

此次震害调查工作中发现震区居民防震、避震意识薄弱，房屋建设中对其抗震性能不够重视，地震时部分居民不知道如何避震，震后仍在被破坏的建筑物内活动。应借此次地震为契机，加强防震、避震知识的宣传教育，提高当地居民的防震减灾意识。

［1］2014年11月22日16时55分四川省甘孜藏族自治州康定县发生M6.3 级地震［EB/OL］.(2014－11－22)［2014－12－30］.http:// www.csi.ac.cn/manage/eqDown/ 05LargeEQ/201411221655M6.3/a01.html

［2］赵旭.康定 6.3 级地震震源机制解［EB/OL］.2014－11－23［2014－12－30］.http://www.csi.ac.cn/manage/eqDown/31RollingTop/Ball.html

［3］截至2014年12月1日16时四川康定6.3 级地震共记录到余震2579 次［EB/OL］.(2014－12－01)［2014－12－30］.http://www.cea.gov.cn/publish/dizhenj/468/553/101420/101424/20141202091015420459448/index.html

［4］康定“11·22”重大地震抗震救灾综述(十一)［EB/OL］.(2014－11－30)［2014－12－30］.http://www.gzz.gov.cn/10000/10047/10747/10748/2014/11/30/10462965.shtml

［5］赵洪声，和宏伟，张立，等.云南地震灾害特征分析［J］.内陆地震，2001，15(1):11－22.

［6］徐天德.鲜水河断裂带研究进展［J］.四川地质学报，2009，29(1):65－69.

［7］钱洪，C.R.Allen，罗灼礼，等.全新世以来鲜水河断裂的活动特征［J］.中国地震，1988，4(2):9－18.

［8］四川省康定县6.3 级地震情况通报(2014－11－22)［DB/OL］.http://www.cenc.ac.cn/publish/cenc/887/20141122212621177898344/index.html

［9］刘延国，彭培好，陈文德，等.四川甘孜藏族自治州植被景观格局分析研究［J］.景观研究，2009，1(6):34－48.

［10］中国地震局.GB/T 18208.3—2000.地震现场工作第三部分:调查规范［S］.北京:中国标准出版社，2001.

［11］中国地震局.GB/T 17742—1999.中 国 地 震 烈度 表［S］.北京:中国标准出版社，1999.

［12］中国地震局.GB 18208.2—2001.地 震 现 场 工作 第二部分:建筑物安全鉴定［S］.北京:中国标准出版社，2001.

［13］雷东宁，蔡永建，李恒，等.汶川8.0 级特大地震汉源县震害特点与烈度异常成因探讨［J］.四川地震，2011，(4):35－39.

［14］宋晓春，张婉，华永超，等.地裂缝上框架结构的抗震性能分析［J］.防灾科技学院学报，2014，16(3):9－13.

［15］刘广飞，张小平，韩艳.新型石木结构地震反应分析［J］.山西建筑，2009，35(8):88－89.

［16］潘旦光，楼梦麟.河谷地形对土层地震反应的影响［J］.北京科技大学学报，2008，30(11):1217－1222.

［17］盛志强，卢育霞，石玉成，等.河谷地形的地震反应分析［J］.地震工程学报，2013，35(1):126－132.

［18］郭恩，周锡元.汶川地震盆地效应的思考与建议［J］.防灾减灾工程学报，2010，30(4):459－465.

［19］闻学泽，白兰香.鲜水河活动断裂带形变组合与运动特征的研究［J］.中国地震，1985，1(4):53－59.

［20］闻学泽，C.R.Allen，罗灼礼，等.鲜水河全新世断裂带的分段性、几何特征及其地震构造意义［J］.地震学报，1989，11(4):362－372.

［21］王涛，张永群，金波，等.芦山7.0 级强烈地震砖混民居震害调查与分析［J］.地震工程与工程振动，2013，33(3):9－19.