2018年10月31日四川西昌5.1级地震震害特征分析

毛 利，肖本夫，格桑扎西

(四川省地震局，四川 成都 610200)

根据中国地震台网测定，2018年10月31日16时29分在四川省凉山彝族自治州西昌市(27.70°N，102.08°E)发生5.1级地震，震源深度19 km。西昌、雅安等地震感强烈，眉山、攀枝花、乐山、成都等均有震感。截至2018年11月2日14时00分共记录到余震总数为124次，其中2.0级以下地震124次，最大余震为10月31日MS1.9(ML2.7)。由中国地震台网中心给出的震源机制解显示该地震为走滑型地震，具体参数如表1所示。震源机制解结果与该区域的震源机制解结果一致(祁玉萍等，2018)。地震发生后，四川省地震局迅速启动三级应急响应，立即派出由四川省地震局、凉山州防震减灾局、西昌市防震减灾局等单位组成的现场联合工作队奔赴地震现场开展地震震害调查工作，获得了此次地震震害相关的信息与资料。

表1 四川西昌5.1级地震震源机制解参数(据中国地震台网中心)

1 烈度分布情况

本次地震现场联合工作队在灾区范围内共调查了63个烈度调查点，依照《中国地震烈度表》(中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局等，2009)和《地震现场工作第3部分:调查规范》(中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局等，2011)，通过灾区震害调查，并结合强震动观测记录分析资料(见表2)，最终确定了此次地震的烈度分布(见图1)。此次地震的最高烈度为VI度(6度)，等震线长轴呈近南北走向，长轴34 km，短轴20 km，VI度(6度)区面积为645 km2，其中涉及凉山彝族自治州西昌市磨盘乡、阿七乡、中坝乡、荞地乡、马鞍山乡、黄联关镇、佑君镇、开元乡、经久乡、裕隆回族乡、高草回族乡、巴汝乡，盐源县金河乡。

2 震害特征分析

2.1 房屋震害特征

(1)灾区房屋结构类型。根据现场联合工作队实地调查结果并结合当地政府相关资料，震区房屋按建筑结构类型主要可分为土木结构、砖木结构、砖混结构和框架结构。土木结构按建造工艺不同又可分为夯土和土坯结构两种，震区以夯土墙房屋居多，且多为老旧房屋，该类房屋主要为墙体承重，房顶由木梁及轻型瓦片组成，抗震性能极差，受灾范围大；砖木结构，该地区这类房屋墙体多数为水泥空心砖砌筑，少部分墙体为页岩砖砌筑，房梁直接放置在墙体上(墙抬梁)，屋顶由传统小青瓦铺就，由于建筑材料差和建造工艺不合理，该类房屋抗震性能非常差(肖本夫等，2017)；砖混结构，主要由砖墙承重，预制板或者钢筋混凝土浇筑楼板和屋顶，抗震性能较好，但震区存在一定数量的水泥空心砖砌筑的砖混房屋，该类砖混房屋抗震性能一般；框架结构，钢筋混凝土浇筑的梁柱承重，抗震性能好，这类房屋在震区通常是学校、医院和政府用房。

图1 四川西昌5.1级地震烈度图(四川省地震局，2018)

(2)灾区房屋破坏等级划分。参照《地震现场工作第4部分：灾害直接损失评估》(中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局等，2011)中破坏等级划分标准，确定震区房屋破坏等级的具体标准。砖混结构、框架结构为非简易房屋，划分为五个破坏等级。①基本完好(含完好)：砖混结构房屋非承重构件轻微裂缝，不加修理可继续使用。②轻微破坏：砖混结构房屋个别承重构件轻微裂缝，非承重构件明显裂缝，不需修理或稍加修理可继续使用。③中等破坏：砖混结构房屋承重构件轻微破坏，局部有明显裂缝，个别非承重构件破坏严重，需要一般修理后方可使用。④严重破坏：砖混结构房屋承重构件多数破坏严重，难以修复。⑤毁坏：砖混结构房屋承重构件多数断裂，结构濒于崩溃或已倒毁，无法修复。对于简易房屋，将毁坏、严重破坏合并为毁坏，将中等破坏、轻微破坏合并为破坏，保留基本完好，共划分为三个破坏等级。①基本完好(含完好)：土(砖)木结构房屋个别掉瓦或墙体细裂；非承重构件轻微裂缝，不加修理可继续使用。②破坏：承重构件出现位移或倾斜；土(砖)木结构房屋的非承重构件如墙体明显裂缝或严重开裂、甚至局部倒墙，普遍梭瓦或明显掉瓦。可修理，修理后可继续使用。③毁坏：土(砖)木结构房屋二面以上墙体倒塌，屋架明显倾斜或倒塌，屋盖坍落或完全倒塌；承重构件多数断裂或破坏严重，结构濒于崩溃，修理困难或无法修复。

(3)灾区房屋破坏特征。在本次地震烈度Ⅵ度(6度)区内的乡镇包括西昌市和盐源县的13个乡镇的部分地区，土木和砖木结构房屋个别墙体开裂，旧裂缝加宽，极个别老旧房屋墙体局部垮塌，少数房屋梭瓦掉瓦，土木结构和砖木结构房屋破坏情况见图2；砖混结构房屋个别墙体出现裂纹，大多数基本完好，砖混结构房屋破坏情况见图3；框架结构房屋个别填充墙体出现细微裂纹，绝大多数基本完好，框架结构房屋破坏情况见图3。在地震现场调查过程中我们发现，由经过正规设计，规范施工建造的具有防震措施的彝家新寨及为数极少的轻钢房屋在本次地震中未遭到破坏表现良好。

2.2 其它工程结构震害特征

本次地震对当地的生命线工程和其他工程结构造成的破坏很轻。截至11月3日，地震造成隧道墙体出现细小裂纹、个别桥柱出现鼓包等轻微破坏，另外3处山坪塘、1处蓄水池、1处渠道等水利设施也受到轻微震损。

图2 震区简易房屋破坏情况

图3 震区砖混、框架结构屋破坏情况

3 结论和建议

此次地震震级不大且震源深度较深，对当地房屋和工程结构造成的破坏较轻。但由于该次地震震中位于凉山彝族自治州州府所在地，震中距西昌市域区27 km，其所造成的社会影响和表现出的震害特征与四川其他地区发生的同等级地震不同，主要有以下几个方面：(1)简易房屋占比较大。当地土木结构和砖木结构房屋所占比例较大，特别是中高山区农村，这两类房屋占比超过90%。这两类房屋抗震性能极差，部分老旧房屋在地震中局部倒塌。因此建议结合城乡旧房改造、彝家新寨等惠民工程，大力推广具有较好抗震性能，且适合当地农村建筑风俗的砖混、框架、轻钢等建筑结构，大力提升农村民居抗震能力。(2)非简易房屋结构和建筑材料不好。震区相当一部分砖混结构房屋所用承重墙砌体为空心水泥砖，空心水泥砖强度低，抗剪切、抗压弱，且大多该类房屋没有设置圈梁和构造柱，极易在地震中破坏(肖本夫等，2017)。因此，当地政府应加大抗震设防知识宣传，指导居民自建房屋使用符合抗震标准的建筑材料并按国家相关标准建造具有抗震设防能力的房屋(史丙新等，2017)。(3)地基情况较差。现场调查发现，20年前地震灾区受损房屋大多为修建于山区，甚至更早的农民自建用房，以土木结构和砖木结构为主，受地形条件制约，房屋地基情况普遍较差。因此，在无法更换居住场地的条件下，建议新建、改建、扩建建筑必须严格执行抗震设防标准，强化规划、设计、施工、监理等环节的监督和管理。(4)地形地貌因素易加剧震害。本次地震灾区大部位于磨盘山山区，主要地形地貌为典型的山地地貌，高程范围以 1 400～2 400 m为主，前人研究显示地震地质灾害的空间分布特征与震区的地形坡度、高程和微地貌密切相关,坡度越陡、高差越大时发生滑坡、崩塌的可能性就越大(肖本夫等，2017；黄润秋等，2008)。虽然本次地震未造成较大规模的地质灾害，但潜在的地质灾害威胁不可忽视。因此，建议全面开展潜在地质灾害源的调查工作，进行危害性评估，确定重点的潜在地震地质灾害源，采取科学有效的措施强化地质灾害综合治理，也是提升本地社会防灾能力的重要举措。

致谢：感谢凉山州人民政府、西昌市人民政府、盐源县人民政府等单位对地震现场工作的大力支持。