羅永紅，王運(yùn)生，何 源，高 原，劉 哲，曹文正

（地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（成都理工大學(xué)），成都610059）

據(jù)中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)測(cè)定，北京時(shí)間2013年4月20日8時(shí)2分46秒，四川省雅安市蘆山縣發(fā)生了Ms7.0級(jí)強(qiáng)烈地震（簡(jiǎn)稱“4·20”蘆山地震），震中位置為北緯30.3°、東經(jīng)103.0°，震源深度為13km。無(wú)論是“5·12”汶川地震還是“4·20”蘆山地震均觸發(fā)了大量的斜坡次生山地災(zāi)害，歷史上發(fā)生的地震也觸發(fā)過(guò)大量次生山地災(zāi)害。國(guó)內(nèi)外學(xué)者通過(guò)震后調(diào)查揭示斜坡中上部對(duì)地震波有放大作用，其放大程度不僅受地形、結(jié)構(gòu)、組成、坡高及質(zhì)點(diǎn)的埋深影響，還受坡面方向與地震波傳播方向控制[1]。Celebi（1987）對(duì)智利中部1985年地震地形及場(chǎng)地放大效應(yīng)研究后認(rèn)為，根據(jù)地震運(yùn)動(dòng)記錄的頻譜比，在主震及余震中，地面運(yùn)動(dòng)在不同地質(zhì)條件的場(chǎng)地及山脊處確實(shí)得到放大，利用頻譜比研究可以得到不同地質(zhì)及地形條件下地面運(yùn)動(dòng)放大的頻譜范圍[2]。Hartzell等（1994）認(rèn)為1989年10月18日的Loma Prieta地震在Robinwood山脊產(chǎn)生嚴(yán)重破壞有幾個(gè)方面的原因：（1）在山脊內(nèi)體波的多向反射及散射；（2）Rayleigh波及Love波的復(fù)雜相互作用；（3）地形放大效應(yīng)發(fā)生的頻率范圍為1～3Hz，地形放大系數(shù)為1.5～4.5，這種放大還可能包含了局部場(chǎng)地效應(yīng)所引起的部分貢獻(xiàn)；（4）在高頻處（4～8 Hz的垂直分量及6～9Hz的水平分量），場(chǎng)地效應(yīng)的放大系數(shù)可達(dá)5.0[3]。一些學(xué)者試圖通過(guò)計(jì)算和數(shù)值分析來(lái)模擬地形放大效應(yīng)，但由于計(jì)算模型難以客觀反映斜坡的真實(shí)結(jié)構(gòu)，理論計(jì)算所得到的地形放大值要低于實(shí)際地震中監(jiān)測(cè)到的地形放大值。目前該領(lǐng)域面臨的問(wèn)題是，在強(qiáng)震中斜坡巖體介質(zhì)及地形對(duì)地震波如何動(dòng)力響應(yīng)方面缺乏系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。汶川地震后，成都理工大學(xué)地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室依托中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局工作項(xiàng)目“川西深切河谷斜坡地震動(dòng)評(píng)價(jià)技術(shù)研究”，從2009年開始在青川縣城東山及獅子梁、瀘定縣冷竹關(guān)、摩崗嶺及石棉縣城布置了4個(gè)長(zhǎng)期觀測(cè)剖面，開展斜坡強(qiáng)震動(dòng)監(jiān)測(cè)研究。本次蘆山Ms7.0級(jí)強(qiáng)震觸發(fā)了冷竹關(guān)斜坡剖面中的7個(gè)強(qiáng)震監(jiān)測(cè)儀，它們較完整地記錄了蘆山主震在該監(jiān)測(cè)斜坡的動(dòng)力特征。本文擬通過(guò)對(duì)該監(jiān)測(cè)剖面強(qiáng)震記錄數(shù)據(jù)并參考康定姑咱強(qiáng)震監(jiān)測(cè)臺(tái)站的數(shù)據(jù)，結(jié)合監(jiān)測(cè)點(diǎn)的巖性、地形等因素分析該斜坡剖面的地震動(dòng)地形放大效應(yīng)，揭示該監(jiān)測(cè)斜坡剖面在蘆山強(qiáng)震作用下的地形放大系數(shù)及其影響因素，為強(qiáng)震條件下斜坡動(dòng)力穩(wěn)定性評(píng)價(jià)及成災(zāi)機(jī)理研究提供科學(xué)依據(jù)。

1 監(jiān)測(cè)剖面概況

冷竹關(guān)剖面位于大渡河右岸瀘定縣冷竹關(guān)溝的溝口，距瀘定縣城的直線距離為16km，距康定縣城的直線距離為21km，距“4·20”蘆山地震的震中約86km。監(jiān)測(cè)場(chǎng)地屬于高山峽谷地貌（圖1），岸坡出露元古代花崗巖，巖質(zhì)堅(jiān)硬完整，坡表受風(fēng)化、卸荷作用，完整程度相對(duì)較差。表層發(fā)育1.0～3.0m厚的崩坡積，局部厚度較大。依據(jù)冷竹關(guān)溝兩岸斜坡地形、工程地質(zhì)條件及施工條件，分別在左右岸共挖掘了5處平硐（1＃～5＃，各15 m深），并利用已有的引水隧洞施工支洞2處（6＃和7＃，深度＞200m）。監(jiān)測(cè)儀器放入平硐中距離坡表約3～7m位置，引水隧洞施工支洞距坡表30～120m（7＃外距硐口約50m，7＃內(nèi)距硐口約120m）位置（圖2、圖3）。

圖1 冷竹關(guān)斜坡各監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置Fig.1 Locations of the monitoring points on the Lenzhuguan slope

該剖面各監(jiān)測(cè)點(diǎn)均選用日本應(yīng)用地震計(jì)測(cè)株式會(huì)所生產(chǎn)的E－catcher地震監(jiān)測(cè)儀器，其主要指標(biāo)為：靈敏度1V／g，最大量程20m／s2，三分量（水平：2，上下：1），周波數(shù)范圍：DC～20Hz（－3 dB），各監(jiān)測(cè)點(diǎn)基本信息見表1。

2 蘆山地震動(dòng)監(jiān)測(cè)特征

圖2 冷竹關(guān)斜坡地震動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)平面分布圖Fig.2 The plane distribution of the ground shock monitoring points on the Lenzhuguan slope

圖3 冷竹關(guān)斜坡地震動(dòng)監(jiān)測(cè)地質(zhì)剖面Fig.3 Monitoring geological profile by ground shocks of the Lenzhuguan slope

表1 監(jiān)測(cè)點(diǎn)基本信息Table1 The basic informations from the monitoring points

“4·20”蘆山地震觸發(fā)了冷竹關(guān)溝斜坡監(jiān)測(cè)剖面除3＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)之外的其他7個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，它們較完整地記錄了蘆山主震數(shù)據(jù)。各監(jiān)測(cè)點(diǎn)地震動(dòng)響應(yīng)特征見表2，記錄時(shí)程波形見圖4。

通過(guò)對(duì)冷竹關(guān)溝右岸1＃和2＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)、左岸4＃～7＃平硐（內(nèi)、外）監(jiān)測(cè)點(diǎn)的強(qiáng)震動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析可知（表2），右岸監(jiān)測(cè)點(diǎn)最大峰值加速度為1.635m／s2，左 岸 監(jiān) 測(cè) 點(diǎn) 最 大 峰 值 加 速 度 為0.366m／s2，右岸約為左岸的4.5倍，其烈度為Ⅶ度。在相同海拔高度的7＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)，對(duì)比離硐口距離相差約70m的內(nèi)、外監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)，離硐口較近的監(jiān)測(cè)點(diǎn)地震動(dòng)峰值加速度稍強(qiáng)于內(nèi)側(cè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。1 969年Arias提出用地震動(dòng)過(guò)程中單質(zhì)點(diǎn)彈性體系所消耗的單位質(zhì)點(diǎn)的能量（Ia，阿里亞斯強(qiáng)度）作為地震動(dòng)總強(qiáng)度[8]，從強(qiáng)震動(dòng)記錄的能量角度來(lái)揭示強(qiáng)震動(dòng)的破壞特性。阿里亞斯強(qiáng)度計(jì)算顯示（表2），右岸最大值為0.629m／s，左岸最大值為0.03m／s，前者約為后者的20.97倍，說(shuō)明右岸地震動(dòng)能量明顯強(qiáng)于左岸。

表2 各監(jiān)測(cè)點(diǎn)地震動(dòng)參數(shù)特征Table2 The characteristics of ground shock parameters from the monitoring points

圖4 各監(jiān)測(cè)點(diǎn)時(shí)程波形對(duì)比Fig.4 The comparison of the waveforms from monitoring points

將各監(jiān)測(cè)點(diǎn)對(duì)比顯示，右岸1＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)強(qiáng)震動(dòng)能量約為2＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)的24倍，左岸強(qiáng)震動(dòng)能量最大值位于4＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)，其能量約為6＃、7＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)的10倍；而在6＃、7＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)（內(nèi)、外）地震動(dòng)能量幾乎保持不變。傅里葉頻譜分析可知，冷竹關(guān)溝右岸1＃、2＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)主頻率的水平分量（EW向和NS向）為2.01～4.69Hz，豎直分量為4.96～6.20 Hz；右岸4＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)主頻率的水平分量約為12 Hz，豎直分量為3.98Hz，5＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)主頻率的水平分量約為5Hz，豎直分量為6.76Hz；6＃及7＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)主頻率的水平南北向分量均在1Hz以下，水平東西向分量為3.22～3.97Hz；7＃內(nèi)監(jiān)測(cè)點(diǎn)主頻率的水平東西向分量為0.40Hz，豎向分量均為0.7Hz。相比于右岸，左岸主頻率范圍變化較大，而且6?！?＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)豎向分量值保持不變，且在7＃內(nèi)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的主頻率的水平及豎直分量＜1 Hz。表2顯示，當(dāng)峰值加速度＞1m／s2，峰值加速度越大，其阿里亞斯強(qiáng)度越大；當(dāng)峰值加速度＜1m／s2時(shí)，其強(qiáng)度能量差別并不是很明顯。

3 各監(jiān)測(cè)點(diǎn)水平及豎向加速度反應(yīng)譜特征

地震反應(yīng)譜在本質(zhì)上反映的是地震動(dòng)強(qiáng)度與頻譜特性，任何一條地震反應(yīng)譜曲線都是許許多多具有不同動(dòng)力特性的單質(zhì)點(diǎn)對(duì)一個(gè)地震動(dòng)時(shí)程的動(dòng)力最大反應(yīng)按時(shí)間排列起來(lái)的結(jié)果，因此，從總體上來(lái)說(shuō)，地震反應(yīng)譜不反映具體的結(jié)構(gòu)特性，而是反映地震動(dòng)特性[9]。參照《水工建筑物強(qiáng)震動(dòng)安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》[10]對(duì)校正加速度，分別計(jì)算其水平及豎向分量不同阻尼比（0.05，0.1，0.2）作用下的加速度反應(yīng)譜（圖5）。

各監(jiān)測(cè)點(diǎn)反應(yīng)譜動(dòng)力特性顯示，隨著阻尼比的增大響應(yīng)加速度幅值減小，但反應(yīng)譜曲線特征較一致，由此說(shuō)明場(chǎng)地介質(zhì)的阻尼特性只影響其地震動(dòng)振幅值，對(duì)地震動(dòng)過(guò)程特性的影響不明顯。對(duì)比冷竹關(guān)溝右岸1＃及2＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)加速度反應(yīng)譜顯示，在相同阻尼比條件下1＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)的反應(yīng)譜響應(yīng)加速度值明顯強(qiáng)于2＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)；而當(dāng)1＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)阻尼比為0.2時(shí)，其響應(yīng)幅值仍大于2＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)阻尼比為0.05的幅值，同時(shí)也大于左岸4?！?＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)的幅值。各監(jiān)測(cè)點(diǎn)反應(yīng)譜特征周期見表3，參照國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)（表4），各監(jiān)測(cè)點(diǎn)均屬于Ⅰ類場(chǎng)地。其中1＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)類別稍差于其他監(jiān)測(cè)點(diǎn)，可劃入Ⅰ類場(chǎng)地的第二組。在冷竹關(guān)溝兩岸斜坡相同介質(zhì)及相近阻尼比條件下，雖然1＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)反應(yīng)譜的特征周期值反映其場(chǎng)地介質(zhì)性質(zhì)稍弱于其他監(jiān)測(cè)點(diǎn)，但其反應(yīng)譜響應(yīng)幅值明顯強(qiáng)于其他監(jiān)測(cè)點(diǎn)。因此有理由推測(cè)，1＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)所記錄的“4·20”蘆山地震較高的地震動(dòng)加速度振幅值（1.64 m／s2）與其場(chǎng)地介質(zhì)阻尼特性相關(guān)的同時(shí)，更加受控于其場(chǎng)地的地形條件。

表3 監(jiān)測(cè)點(diǎn)各分量反應(yīng)譜特征周期（T／s）Table3 The response spectrum characteristic period of each component from the monitoring points

表4 GB5001－2001規(guī)定的特征周期值（T／s）Table4 Characteristic period specified in GB5001－2001

4 冷竹關(guān)斜坡地形放大效應(yīng)規(guī)律

4.1 參考強(qiáng)震臺(tái)站冷竹關(guān)斜坡監(jiān)測(cè)點(diǎn)峰值加速度及阿里亞斯強(qiáng)度響應(yīng)特征

對(duì)比所記錄峰值加速度顯示，冷竹關(guān)溝右岸（1＃，2＃）動(dòng)力響應(yīng)明顯強(qiáng)于左岸（4?！?＃），且右岸1＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)動(dòng)力響應(yīng)大于2＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)，左岸4＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)動(dòng)力響應(yīng)大于其他監(jiān)測(cè)點(diǎn)，7＃外監(jiān)測(cè)點(diǎn)動(dòng)力響應(yīng)微大于7＃內(nèi)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。距冷竹關(guān)溝約7km的康定姑咱臺(tái)站（海拔高度：1 407m）亦記錄了“4·20”蘆山地震，其峰值加速度絕對(duì)值（PGA）分別為0.23m／s2（東西方向分量）、0.27m／s2（南北方向分量）、0.20m／s2（豎直分量）。參照康定姑咱強(qiáng)震臺(tái)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，冷竹關(guān)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)峰值加速度及阿里亞斯強(qiáng)度放大效應(yīng)如圖6所示。

圖5 冷竹關(guān)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)加速度反應(yīng)譜Fig.5 The acceleration response spectra from the Lenzhuguan monitoring points

圖6 與參考臺(tái)相比各監(jiān)測(cè)點(diǎn)PGA及Ia響應(yīng)系數(shù)Fig.6 PGA and Iaresponse coefficient compared with the reference station of each monitoring point

與康定姑咱強(qiáng)震臺(tái)數(shù)據(jù)相比，冷竹關(guān)右岸1＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)峰值加速度的水平分量放大系數(shù)最大達(dá)到6.94，豎直分量放大系數(shù)為3.39，2＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)水平分量放大系數(shù)為1.45～1.80；冷竹關(guān)左岸4＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)水平分量放大系數(shù)為1.14～1.55，豎直分量放大系數(shù)為1.03，5＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)東西分量放大系數(shù)為1.29，豎直分量放大系數(shù)為1.27；其余監(jiān)測(cè)點(diǎn)均表現(xiàn)為衰減特征。阿里亞斯強(qiáng)度對(duì)比顯示，在右岸1＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)水平分量放大系數(shù)為42.49～73.86，豎直向放大系數(shù)為18.07；2＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)水平分量放大系數(shù)為2.46～3.07，豎直分量放大系數(shù)為2.07；在左岸4＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)水平分量放大系數(shù)為1.90～3.46，豎直分量放大系數(shù)為1.38；5＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)水平分量放大系數(shù)為1.50～2.08，豎直分量放大系數(shù)為2.35；其余監(jiān)測(cè)點(diǎn)阿里亞斯強(qiáng)度響應(yīng)系數(shù)均為＜1.0。與此同時(shí)，對(duì)比峰值加速度及阿里亞斯強(qiáng)度響應(yīng)系數(shù)顯示，當(dāng)峰值加速度響應(yīng)系數(shù)＞1.0時(shí)，其阿里亞斯強(qiáng)度響應(yīng)系數(shù)均為＞1.0，且后者響應(yīng)系數(shù)均大于前者；當(dāng)峰值加速度響應(yīng)系數(shù)＜1.0時(shí)，其阿里亞斯強(qiáng)度響應(yīng)系數(shù)均為＜1.0，且后者響應(yīng)系數(shù)均小于前者。由于阿里亞斯強(qiáng)度是加速度平方后對(duì)時(shí)間的積分函數(shù)，且計(jì)算過(guò)程以“米／秒”為單位，因此對(duì)＞1m／s2的加速度值計(jì)算后更大，而＜1m／s2的加速度值積分計(jì)算后更小，其放大系數(shù)增加幾十倍甚至更大。通過(guò)以上分析可以推測(cè)，在地震動(dòng)過(guò)程中局部地形有利于地震波振動(dòng)時(shí)其峰值加速度迅速放大，而且當(dāng)其峰值加速度的振幅值超過(guò)1m／s2時(shí)，地震動(dòng)能量以數(shù)十倍效應(yīng)陡增，在較短的時(shí)間內(nèi)接近巖土體固有強(qiáng)度。當(dāng)局部地形劇增的能量超過(guò)或遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)巖土體介質(zhì)的抗拉、抗剪等強(qiáng)度時(shí)，斜坡出現(xiàn)震裂、崩塌、滑坡，甚至以高初速啟動(dòng)在高陡臨空地形條件下形成拋射效應(yīng)；反之，當(dāng)山體或斜坡地形條件不利于振動(dòng)時(shí)，其震動(dòng)能量并不會(huì)急劇增加，產(chǎn)生的能量強(qiáng)度并不會(huì)引起巖土體的損傷破壞。因此，在同一烈度地區(qū)不同地形地貌的山體或斜坡通常會(huì)呈現(xiàn)出不同的震害（或同一斜坡、山體的不同部位呈現(xiàn)不同的烈度）。已有研究表明[11]，低山及丘陵地區(qū)震害通常在山頂或山脊加重，山頂以下斜坡破壞較少；中高山峽谷地區(qū)，震害通常出現(xiàn)在岸坡的坡度陡變部位、多面臨空的山體、溝－脊－溝相間的山脊、山嘴兩側(cè)等地形處。

4.2 水平／豎直分量譜比放大效應(yīng)特征

在分析監(jiān)測(cè)點(diǎn)場(chǎng)地效應(yīng)中，通常假設(shè)所選取的參考場(chǎng)地與其他場(chǎng)地所受到的震源和衰減的影響是一致的，因此，在這些場(chǎng)地上獲得的地震動(dòng)記錄是由于場(chǎng)地條件不同引起的。但在實(shí)際情況中，任何參考場(chǎng)地均存在一定的局限性[15]。因此，人們提出了非參考場(chǎng)地的譜比法。該方法只需要各參考臺(tái)站的地震動(dòng)記錄，且假定其豎向分量不受場(chǎng)地條件影響，使其作為參考值。Nogoshi等（1970）首次提出，Nakamura對(duì)這種方法進(jìn)行了推廣并將其應(yīng)用于地表地脈動(dòng)數(shù)據(jù)來(lái)估計(jì)場(chǎng)地響應(yīng)特征[12，13]。Lermo等把這種譜比法應(yīng)用于地震S波，并為該方法的應(yīng)用提供了一定的理論依據(jù)[14]。對(duì)冷竹關(guān)監(jiān)測(cè)剖面采用譜比法（HVSR）分析，各監(jiān)測(cè)點(diǎn)水平分量（EW向及NS向）譜比響應(yīng)曲線如圖7所示。

從圖7容易看出，冷竹關(guān)溝右岸1＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)卓越頻率為2Hz左右，地形放大系數(shù)約為9.0，比2＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)在相近卓越頻率下的地形放大效應(yīng)更加明顯，且1＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)水平東西方向分量的地形放大效應(yīng)強(qiáng)于水平南北方向分量。冷竹關(guān)左岸的4?！?＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)，卓越頻率值多在5Hz及12Hz左右，且多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)存在2個(gè)卓越頻率，6?！?＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)在10～15Hz頻率范圍具有明顯的放大。

圖7 各監(jiān)測(cè)點(diǎn)譜比響應(yīng)曲線Fig.7 Horizontal and vertical spectral ratio response curve from each monitoring point

圖7給出的右岸1＃和2＃、左岸4?！?＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)計(jì)算結(jié)果響應(yīng)曲線顯示，場(chǎng)地的地形對(duì)地震動(dòng)水平分量（EW向和NS向）的影響基本相同，存在的差別可能是由地震波的入射角度不同所產(chǎn)生的。對(duì)比左、右岸斜坡可知，右岸斜坡場(chǎng)地的地形響應(yīng)函數(shù)的基礎(chǔ)頻率在2Hz附近，且隨著海拔高度的增加，其場(chǎng)地的地形放大效應(yīng)也逐漸增強(qiáng)。左岸斜坡場(chǎng)地的地形響應(yīng)函數(shù)的基礎(chǔ)頻率變化較大，多在5Hz以上；在4＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)地形放大效應(yīng)最強(qiáng)，其次為5＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)，且地形放大并不隨海拔高度增強(qiáng)。此處強(qiáng)調(diào)的是，在冷竹關(guān)溝的“V”字形深切峽谷監(jiān)測(cè)點(diǎn)平硐布置過(guò)程中，由于受到峽谷陡峭地形與施工條件的限制，并不能使得各監(jiān)測(cè)平硐完全處于同一方向的剖面線上，但這并不影響場(chǎng)地的地形對(duì)地震動(dòng)特性的分析。各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的場(chǎng)地均為基巖，地震動(dòng)的不同主要由地形變化引起，場(chǎng)地的宏觀及微地貌控制放大作用較明顯。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查顯示，冷竹關(guān)溝兩岸斜坡宏觀地貌差別較明顯。其中右岸斜坡為冷竹關(guān)溝谷出口的單薄山梁，最高處的海拔高度約為1 522m；左岸斜坡與大渡河右凹岸相連，中高山斜坡地貌，高差＞1km。監(jiān)測(cè)點(diǎn)微地貌顯示，右岸1＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)位于山梁頂部凸出部位，2＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)位于山腰；左岸4＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)位于坡度陡變的坡折部位，5＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)位于山脊北側(cè)，其他監(jiān)測(cè)點(diǎn)地形（6＃，7＃）均位于中高山直線地形斜坡。綜合對(duì)比宏觀地貌，冷竹關(guān)右岸地形比左岸斜坡更利于地震動(dòng)地形放大，而1＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)山頂?shù)耐钩龅匦胃诘卣饎?dòng)地形放大，4＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)坡度陡變的坡折部位有利于地震動(dòng)地形放大。

在7＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)（內(nèi)、外）同一海拔高度的地震動(dòng)監(jiān)測(cè)顯示，外側(cè)點(diǎn)在11.5～13.0Hz頻率范圍具有明顯的放大效應(yīng)，放大系數(shù)為1.62～1.98。內(nèi)側(cè)點(diǎn)在8.5Hz頻率附近具有明顯的放大效應(yīng)，放大系數(shù)為1.73～1.81；同時(shí)在16Hz也具有明顯的放大效應(yīng)，放大系數(shù)為2.10～2.19。該平硐外監(jiān)測(cè)點(diǎn)放大效應(yīng)并非完全強(qiáng)于內(nèi)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。如上文所述，HVSR法的一個(gè)主要假設(shè)就是基于其豎向分量不受場(chǎng)地條件影響。但已有研究表明[15]，該譜比法可以取得較為準(zhǔn)確的場(chǎng)地卓越周期，但得到場(chǎng)地響應(yīng)幅值通常比實(shí)際要小，因?yàn)榈卣饎?dòng)的豎向分量也受場(chǎng)地條件影響而有所放大；同時(shí)研究認(rèn)為，利用HVSR法給出的場(chǎng)地反應(yīng)放大系數(shù)在頻率＜5Hz時(shí)基本準(zhǔn)確，＞5Hz時(shí)則可能比實(shí)際場(chǎng)地響應(yīng)幅值略小。通過(guò)對(duì)康定姑咱強(qiáng)震臺(tái)站場(chǎng)地譜比響應(yīng)曲線分析表明，地震動(dòng)水平分量（EW 向和NS向）在6～9Hz、14～15Hz、24～25 Hz等多個(gè)頻率范圍內(nèi)存在明顯的放大效應(yīng)。由于該監(jiān)測(cè)點(diǎn)位于姑咱鎮(zhèn)海拔高度為1407m較平坦的河流堆積覆蓋層上，其地震動(dòng)放大效應(yīng)主要受覆蓋層放大效應(yīng)所致。

需要說(shuō)明的是，康定姑咱臺(tái)位于階地覆蓋層之上。選擇該強(qiáng)震臺(tái)站數(shù)據(jù)作為參考雖不太合適，但在高山峽谷中基巖一般出露于河床，不易設(shè)置監(jiān)測(cè)站，也很難找到較為理想的參考點(diǎn)；而通過(guò)對(duì)比分析也能反映出冷竹關(guān)斜坡地震動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)具有明顯的地形放大效應(yīng)，PGA的放大系數(shù)接近7.0，稍小于各監(jiān)測(cè)點(diǎn)譜比分析的地形放大系數(shù)9.0。參照姑咱強(qiáng)震臺(tái)及各監(jiān)測(cè)點(diǎn)譜比分析均反映出冷竹關(guān)溝右岸山梁地貌（1＃，2＃）地形放大效應(yīng)強(qiáng)于左岸中高山斜坡（4?！?＃），同時(shí)1＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)山頂凸出地形的放大效應(yīng)強(qiáng)于其他監(jiān)測(cè)點(diǎn)微地貌，其譜比分析的地形放大系數(shù)可達(dá)9.0。

5 結(jié)論

a.“4·20”蘆山地震觸發(fā)了瀘定縣冷竹關(guān)斜坡地震動(dòng)監(jiān)測(cè)剖面的7臺(tái)強(qiáng)震動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器。它們較完整地記錄了此次強(qiáng)震在冷竹關(guān)溝兩岸斜坡不同部位及不同海拔高度的動(dòng)力響應(yīng)過(guò)程，為邊坡動(dòng)力響應(yīng)及成災(zāi)機(jī)理研究積累科學(xué)試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

b.通過(guò)對(duì)冷竹關(guān)溝右岸1?！?＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)及左岸4?！?＃平硐（內(nèi)、外）監(jiān)測(cè)點(diǎn)的強(qiáng)震動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析可知，右岸最大峰值加速度約為左岸的4.5倍，其烈度為Ⅶ度；右岸最大阿里亞斯強(qiáng)度值約為左岸的20.97倍，其地震動(dòng)能量明顯強(qiáng)于左岸。

c.地震動(dòng)加速度反應(yīng)譜分析顯示，場(chǎng)地介質(zhì)的阻尼特性對(duì)其振幅值影響明顯，但并不影響地震動(dòng)過(guò)程特性。各監(jiān)測(cè)點(diǎn)特征周期顯示均為Ⅰ類場(chǎng)地，其中1＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)接近于Ⅰ類場(chǎng)地的第二組，其介質(zhì)阻尼特性高于其他監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

d.參考康定縣姑咱強(qiáng)震監(jiān)測(cè)臺(tái)站的數(shù)據(jù)，冷竹關(guān)溝各監(jiān)測(cè)點(diǎn)PGA水平分量放大系數(shù)一般為1.0～1.80，最大放大系數(shù)為6.94；PGA 豎向分量一般放大系數(shù)為1.0～1.47，最大放大系數(shù)為3.39。阿里亞斯強(qiáng)度水平分量放大系數(shù)一般為1.0～3.46，最大放大系數(shù)為73.86；阿里亞斯強(qiáng)度豎直分量放大系數(shù)一般為1.0～2.35，最大放大系數(shù)為18.07。

e.譜比（HVSR）分析表明，冷竹關(guān)溝右岸1＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)譜比分析的地形放大系數(shù)可達(dá)9.0，其卓越頻率在2Hz左右；其余監(jiān)測(cè)點(diǎn)地形放大系數(shù)為1.0～3.0。

f.綜合冷竹關(guān)監(jiān)測(cè)點(diǎn)“4·20”蘆山地震數(shù)據(jù)及各監(jiān)測(cè)點(diǎn)地形條件研究認(rèn)為，強(qiáng)震條件下冷竹關(guān)溝右岸單薄山梁地震動(dòng)地形放大效應(yīng)明顯強(qiáng)于左岸中高山斜坡；與此同時(shí)，右岸1＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)山頂凸出地形的放大效應(yīng)最明顯，左岸4＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)位于坡折部位的地形放大效應(yīng)強(qiáng)于5?！?＃監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

國(guó)家強(qiáng)震動(dòng)臺(tái)網(wǎng)中心提供了康定姑咱強(qiáng)震臺(tái)站“4·20”蘆山地震監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，特此致謝。

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