四川九寨沟7.0级地震震害调查的几点启示

余世舟

(中国地震局工程力学研究所地震工程与工程振动重点实验室，黑龙江 哈尔滨 150080)

2017年8月8日，四川九寨沟发生7.0级地震。本次地震位于山区，地质灾害严重。九寨沟是国家五星级景区，日游客量很大。截至8月13日20时，地震造成25人死亡、525人受伤、6人失联、73 671间房屋不同程度受损(其中倒塌76间)，并给景区部分景点带来了永久性破坏。震后开展了震害调查和烈度评定工作，对本次地震的部分震害特点加以总结。历次大地震后专家学者们都十分关注震害调查分析工作。清华大学、西南交通大学土木工程结构专家组[1]等(2008)汇总了在四川地震主要灾区所调查的建筑震害资料,深入分析了震害状况、建筑震害特点,总结了结构抗震概念设计、结构抗震设计和工程质量管理等方面的经验和教训。对汶川8.0地震极震区的震害调查资料进行分析[2]，岷县漳县6.6级地震震害特征等总结[3]都对该地区抗震设防工作水平的提高有益。另外，大地震后中国地震局的各科研机构都会及时发布相关的地震应急科技产品，为应急救援、损失评估等提供参考。地震应急科技产品众多，如尼泊尔8.1级地震后地震应急产品迅速发布[4]，而此次九寨沟7.0级地震同样有震源机制解、震动图、烈度图等，这些对地震应急工作水平的提高具有重要意义。相比地震应急科技产品，震害防御工作更重视细致调查后深入地对地震震害分布、特点总结、统计分析，以指导未来工作。本文汇集了震害调查的第一手资料，震后经验总结将有利于减少抗震不利因素，提高区域整体抗震能力和促进防震减灾事业的发展。九寨沟7.0级地震中自建房屋、附属结构及构件的建设、民族风格建筑特点，以及烈度评定中存在的问题等都应予以重视。

1 建筑抗震性能

汶川地震后的重建及新建的建筑抗震性能好，但还存在一些薄弱环节。汶川地震后，新建的建筑都采取了抗震性能好的结构形式，增加了抗震构造措施，整体抗震性能大幅提高，倒塌的房屋相对较少，就大大减轻了人员伤亡的比例。但从本次地震的震害调查中仍发现存在的一些薄弱环节。

1.1 附属构件的震害

抗震性能好的结构地震中震害较轻，主体结构完好，但作为附属构件的破坏也会造成一定的经济损失和人员伤亡。如九寨沟甲蕃假日酒店的大堂的填充墙体，空间大而空旷，长大的填充墙体中间缺少构造措施[5]，震时容易倒塌，如图1所示；天堂酒店桁架的屋顶构件掉落，附属构件的倒塌，造成了一定的人员伤亡，如图2所示。在统计的因建筑破坏而死亡的6人中[6]，均是因附属构件破坏或墙体倒塌所致。

1.2 传统的木结构房屋

木结构房屋抗震性能相对较好。地震中震害较轻，主体结构完好，但维护墙体缺少与结构主体木梁柱的拉结措施，震时很容易沿木梁柱处开裂，甚至外闪、倒塌。震害程度判定及当地调查点烈度判定时，常因维护墙体的破坏而高估了灾情。

图2 天堂酒店桁架的屋顶构件震害

1.3 自建房屋

随着当地旅游和经济的发展，新建的自建房屋也在增多。但居民多是保留已有旧房屋，自建房屋与原老房屋相连或在上面加层。震时，由于结构刚度变化、房屋之间的刚性连接差等原因，造成局部的破坏。另外，房屋间碰撞、突屋面结构震害等也都是这类房屋常见的震害现象。

图3 松潘县城木结构房屋

图4 寺庙震害

1.4 民族风格的建筑

藏式寺庙和羌族的碉楼是当地建筑风格，即使新建的框架结构也会保留此类风格。但震时，由于缺少抗震的结构措施，这些附属结构大量开裂、倒塌。图4为一座藏式寺庙，底层外部墙体多处开裂，局部倒塌。图5为藏谜大剧院，其仿寺庙的装饰墙体在本次地震中大量破坏。图6是九寨沟甲蕃假日酒店的建构筑物，可以发现石砌的装饰墙体的破坏。这些风格的装饰普遍被当地采用，尤其是旅游景点的建筑。由于缺少必要的抗震构造措施，主体虽没破坏，但这类装饰体量大、分布广，其破坏倒塌对生命财产安全是一个重大的威胁。

图5 藏谜大剧院的震害

图6 九寨沟甲蕃假日酒店

2 地震地质灾害

灾区位于山区，滚石、滑坡等地震地质灾害造成的人员伤亡和经济损失在本次地震中表现得十分突出。同时，山区地形导致与外界联通道路有限，多处地震地质灾害就会造成灾区长时间的交通阻断，堵塞了进入灾区的救援通道，为震后救援及其他应急工作带来了巨大的困难(如图7所示)。由于地形的限制，建筑房屋多依山而建，易受到滚石和滑坡的威胁。对灾区内的滚石、滑坡隐患应及时排查和排险。图8是位于松潘县城的居民点，多处边坡已经开裂，如不及时处理，滑坡将威胁旁边的民居。

图7 灾区地形图与滑坡造成道路阻断

图8 民居旁的边坡开裂失稳

3 古城墙震害

松潘古城墙始建于明朝，当时所用的青砖长50 cm、厚12 cm，每块砖重达30 kg，所用的灰浆由糯米、石灰加桐油熬成，因此城墙异常坚固。松潘古城位于高烈度区，大地震频发，相关部门应开展相应的调查，并采取有效的措施，对已有破坏加以修复，同时还需考虑适宜的加固措施。汶川地震时，古城墙就有一定程度的破坏，上次维修还没有完工，这次又进一步遭到破坏。主要震害是城墙开裂，已有裂缝扩展，也有新的裂缝。很多裂缝是至下而上的贯穿裂缝，大的裂缝宽度达4厘米(如图9所示)。另一现象是城门的震损，城门半月门顶石掉落，城门洞口边缘石砖掉落，以及城门内部拱形顶部砖石的掉落(如图10所示)。古建筑本身就具有历史、文化价值，其修复的成本、工艺以及时间都远远超过一般的现代建筑，甚至有些失传的工艺技法已不能再现。经过几百年来，材料自然老化和自然灾害的作用，结构性能已大幅下降，需及时开展针对性的修复和加固。

图9 古城墙体裂缝

图10 城门内部拱形顶部砖石的掉落

图11 诺日朗瀑布震前震后对比

4 自然景观震害

九寨沟作为国家级自然保护区，2007年评为中国首批5A级景区。本次地震中，诺日朗瀑布、火花海等主要景点受损严重，如图11、12所示[7-8]。在自然景观的保护方面，是很难防范地震作用所造成的破坏，而且还需要考虑保持景点的自然状态，有些人工防护工程本身就会破坏景点的价值。在旧的景观的破坏同时，也产生了新的景观，这也反应了自然景点固有演变的规律。

图12 火花海震前震后对比

5 烈度调查

灾区的地形地貌给烈度评定工作带来一定的困难。如烈度图13中松潘县至九寨沟县的虚线之间很难找到居民点，缺少烈度判定的震害依据，无法直接界定烈度之间的分界线，需要综合考虑其他方向的评定结果。在建筑物少的调查点，应尽可能调查全部建筑，综合给出调查点的烈度评估结果[9]。在近于甲蕃假日酒店的一个林场，建筑分布在道路的两旁。林场对面的几座老旧房屋为砖木房屋和不设防的砖混房屋，承重墙体严重开裂外闪，木屋架塌落。而道路另一侧为设防的建筑，其中砖混房屋基本完好，出现框架房屋填充墙在梁柱处开裂(如图14所示)。对照中国地震烈度表中对A、B、C三类房屋的在不同烈度下的指标描述，应综合给出烈度评定结果[10-11]。

图13 发布的地震烈度图

图14 林场调查点震害

6 结论

经上述分析，对本次地震中应予以重视的问题总结如下：(1) 建筑的抗震性能较好。经历汶川地震后，新建房屋结构形式及抗震设防情况较好，老旧的房屋多以木结构为主，总体上抗震性能大幅度提高，但还存在薄弱环节。(2)自建房屋应予以规范和管理。由于城乡的自建房屋量大，居民缺乏抗震意识和房屋建设的专业知识，自建房屋一直存在着抗震的众多不利因素。如房屋加层、新旧建筑连接、突屋面结构等，震时相应的震害现象就会大量产生。地方管理部门应采取多种方式对自建房屋的建设予以规范管理，给与必要的规划建设建议，甚至政策的奖励引导，提高这部分房屋的抗震性能，减少地震损失。(3)注意规范附属结构及构件的建设。在地震高危险区，采用抗震性能好的结构形式，提高设防等级是必要的，但同时也要注意附属结构及构件的建设。这次地震中这类震害造成的经济损失和人员伤亡不容忽视，不合理的设计施工会增加这部分损失。(4)提高民族风格建筑的抗震性能。建筑具有地方和民族特色，也能很好的反应和宣传旅游城市的特点。但在高烈度区，应防范其震时造成的损失。原有的民族风格形式，材料多为石砌筑，倾斜或缺少拉结的墙体很容易在地震作用下破坏倒塌。应在选取轻质材料时增加必要的拉结加固措施等方面，在保持原有民族建筑风格特点的同时，改进其抗震性能。(5)研究烈度评定中存在的问题。由于山区的特点，有些地方很难找到满足规范要求的调查点，给烈度判定造成一定的困难，应综合考虑其他评价指标，甚至结合周边方向的震害情况给出。在结构抗震性能好且集中的区域，应研究如何综合考虑主体震害及附属构件的破坏，判定调查点烈度。(6)注意地震地质灾害。山区地形导致与外界联通道路有限，多处地震地质灾害就会造成灾区长时间的交通阻断，堵塞了进入灾区的救援通道，为震后救援及其他应急工作带来了巨大的困难，同时地震地质灾害也是景点破坏的主要原因。(7)加强古建筑的维修保护工作。古建筑具有无法估计的历史、文化价值，其修复的成本、工艺以及时间都远远超过一般的现代建筑，甚至有些失传的工艺技法已不能再现。经过几百年来，材料自然老化和自然灾害的作用，结构性能已大幅下降，所以需及时开展针对性的修复和加固。

[1] 清华大学专家组等，汶川地震建筑震害分析，建筑结构学报，2008, 29(4): 1-9.

[2] 李建亮等，汶川8.0级特大地震极震区不同结构形式建筑物震害简析，四川地震，2009(1): 1-4.

[3] 王兰民等，岷县漳县6.6级地震震害特征及其启示，地震工程学报，2013, 35(3): 401-420.

[4] 亢川川等，2015年4月25日尼泊尔Ms8.1地震应急科技产品，国际地震动态，2015，437(5)：1-4.

[5] 中华人民共和国国家标准.GB 50011-2010 建筑抗震设计规范[S] //国家质量技术监督局.北京:中国标准出版,2010.

[6] 四川九寨沟7.0级地震现场工作队. 四川九寨沟7.0级地震灾害直接损失评估报告[R].2017年8月.

[7] 九寨沟地震前后对[EB/OL].http://tech.sina.com.cn/roll/2017-08-19/doc-ifykcirz3066321. shtml 2017年08月19日.

[8] 景点不同程度受损[EB/OL]. http://www.sohu.com/a/163499164_355490，2017-08-09.

[9] 中华人民共和国国家标准.GB/T 18208.3—2011 地震现场工作第三部分：调查规范[S] //国家质量技术监督局.北京:中国标准出版社,2011.

[10] 中华人民共和国国家标准. GB/T 24335-2009 建(构)筑物地震破坏等级划分 [S] //国家质量技术监督局.北京:中国标准出版社,2009.

[11] 中华人民共和国国家标准.GB/T 17742—2016中国地震烈度表(修订)[S] //国家质量技术监督局.北京:中国标准出版社,2016.