李 靜，侯建盛，許建華，張雪華

(1.中國地震局，北京 100036；2.中國地震應(yīng)急搜救中心，北京 100036 )

九寨溝縣，隸屬于四川省阿壩藏族羌族自治州，位于青藏高原東部邊緣阿壩州東北部，東、北與甘肅省文縣、舟曲縣、迭部縣交界，西、南與四川省若爾蓋縣、平武縣、松潘縣接壤，縣城海拔 1 390 m。全縣幅員面積 5 290 km2。九寨溝縣地勢西高東低，以高山為主，兼有部分山原和零散平壩，屬高山深谷地槽區(qū)，東、西、南有明顯的活動斷層，西部有岷江斷裂帶，南有雪山斷裂帶和虎牙斷裂帶，北部有秦嶺緯向構(gòu)造帶。九寨溝縣戶籍人口6.75萬人，是個多民族地區(qū)，其中藏族占32.07%、漢族占60.94%、羌族占1.67%、回族占5.07%、其他民族占0.25%。九寨溝縣經(jīng)濟(jì)以旅游業(yè)為主， 2016年國內(nèi)生產(chǎn)總值為 260 991萬元，其中第一產(chǎn)業(yè) 19 948萬元，第二產(chǎn)業(yè) 83 061萬元，第三產(chǎn)業(yè) 157 982萬元，人均國內(nèi)生產(chǎn)總值3.1948萬元。2017年8月8日21時19分，九寨溝縣境內(nèi)發(fā)生MS7.0級地震，震中位于北緯33.20°，東經(jīng)103.82°，震源深度20 km。根據(jù)四川臺網(wǎng)目錄，截至2017年08月16日08時00分共記錄到地震總數(shù)為 4 433個(余震總數(shù) 4 432個)。其中7.0～7.9級地震 1 個，6.0～6.9級地震 0 個，5.0～5.9級地震 0 個， 4.0～4.9級地震 3 個，3.0～3.9級地震 28個，余震分布走勢為北西向，如圖1所示。此次地震共死亡25人，失聯(lián)5人，傷525人(其中重傷42人，輕傷483人)。地震發(fā)生后，通過對不同地震臺站所接收到的地震波信號進(jìn)行分析，可求得地震震源機(jī)制解，進(jìn)而判定斷層類型及其錯動性質(zhì)。中國地震局臺網(wǎng)中心及USGS分別給出了地震的震源機(jī)制解(參見圖2)，具體參數(shù)如表1所示。從兩個單位給出的震源機(jī)制解來看，本次地震的震源機(jī)制解均反映為走滑型地震。中國地震臺網(wǎng)中心給出的節(jié)面一走向與USGS給出的節(jié)面二的走向與塔藏斷裂在拉來壩向南延伸方向一致。

表1 四川九寨溝7.0級地震震源機(jī)制解參數(shù)

1 地震烈度

地震發(fā)生后，國務(wù)院抗震救災(zāi)指揮部啟動國家Ⅱ級地震應(yīng)急響應(yīng)，中國地震局前往震區(qū)成立現(xiàn)場指揮部?，F(xiàn)場工作隊(duì)263名隊(duì)員歷時8天69組次，采用抽樣調(diào)查、單項(xiàng)調(diào)查、抽樣核實(shí)等方法，共調(diào)查315個調(diào)查點(diǎn)。 根據(jù)實(shí)地調(diào)查結(jié)果得出地震烈度圖[1](如圖3所示)。 震中烈度為Ⅸ度(9度)，等震線長軸總體呈北北西走向，Ⅵ度(6度)區(qū)及以上總面積為18 295 km2，地震共造成四川省、甘肅省8個縣受災(zāi)，包括四川省阿壩藏族羌族自治州九寨溝縣、若爾蓋縣、紅原縣、松潘縣，綿陽市平武縣；甘肅省隴南市文縣，甘南藏族自治州舟曲縣、迭部縣。Ⅸ度(9度)區(qū)涉及四川省阿壩藏族羌族自治州九寨溝縣漳扎鎮(zhèn)，面積139 km2。Ⅷ度(8度)區(qū)涉及四川省阿壩藏族羌族自治州九寨溝縣漳扎鎮(zhèn)、大錄鄉(xiāng)、河鄉(xiāng)、陵江鄉(xiāng)、馬家鄉(xiāng)，面積778 km2。Ⅶ度(7度)區(qū)涉及四川省阿壩藏族羌族自治州九寨溝縣、若爾蓋縣、松潘縣，綿陽市平武縣，面積 3 372 km2。Ⅵ度(6度)區(qū)涉及四川省阿壩藏族羌族自治州九寨溝縣、若爾蓋縣、紅原縣、松潘縣，綿陽市平武縣,甘肅省隴南市文縣，甘南藏族自治州舟曲縣、迭部縣，面積 14 006 km2。本次地震震級大、受災(zāi)范圍廣，通過匯總震區(qū)的實(shí)地調(diào)查結(jié)果，分析本次地震漳扎鎮(zhèn)的房屋震害現(xiàn)象及原因，探討震害與抗震設(shè)防之間的關(guān)系。

圖1 四川九寨溝7.0級地震余震分布圖

圖3 四川九寨溝7.0級地震烈度圖

圖2 中國地震臺網(wǎng)中心(a)及USGS(b)給出的震源機(jī)制

2 漳扎鎮(zhèn)建筑震害情況

漳扎鎮(zhèn)是四川省阿壩藏族羌族自治州九寨溝縣轄鎮(zhèn)，原名九寨溝鎮(zhèn)，是一個以藏族為主體的民族雜居鎮(zhèn),抗震設(shè)防烈度為 Ⅷ(8) 度。高原濕潤氣候，海拔 2 089 m。全鎮(zhèn)幅員面積 1 305.92 km2，九環(huán)公路穿境而過，轄13個行政村，19個村民小組，881戶，常住人口 2 893人。在本次地震中，漳扎鎮(zhèn)分別處于烈度Ⅸ度(9度)區(qū)和烈度Ⅷ度(8度)區(qū)。震后利用固定翼無人機(jī)F 1000對漳扎鎮(zhèn)進(jìn)行了航拍，生成了震后影像圖(參見圖4)。根據(jù)政府有關(guān)部門資料及現(xiàn)場調(diào)查結(jié)果，統(tǒng)計分析可得漳扎鎮(zhèn)房屋建筑按結(jié)構(gòu)類型主要可分為木結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)三類，其所占比例及破壞比見表2。

表2 漳扎鎮(zhèn)建筑類別比例及破壞比

2.1 木結(jié)構(gòu)

木結(jié)構(gòu)主要為木梁、木柱和木屋架承重，墻體為木板、夯土、片石及磚構(gòu)成，房頂由木梁和瓦片組成，抗震性能好。由于木材結(jié)構(gòu)質(zhì)量輕、變形能力強(qiáng)，連接較好的木骨架耗散地震能力強(qiáng)，有相當(dāng)數(shù)量的房屋出現(xiàn)墻體全部坍塌或部分倒塌，但木骨架未倒(參見圖5-7)。單層穿斗木結(jié)構(gòu)房屋在漳扎鎮(zhèn)地區(qū)的民居中應(yīng)用廣泛，由若干榀木構(gòu)架構(gòu)成，單榀穿斗木構(gòu)架通常有 3 ～5 根木柱;木柱中部、頂部及構(gòu)架上部的短立柱由穿枋連接;在房屋縱向，檁條、斗枋及龍骨將各片木構(gòu)架連成整體。屋面由檁條、椽子及瓦構(gòu)成。龍骨、穿枋及斗枋與柱的連接通常使用直榫[2]。傳統(tǒng)木構(gòu)架房屋常采用木圍護(hù)墻;由于部分房屋墻體年久失修且木圍護(hù)墻的使用舒適度較差，很多房屋轉(zhuǎn)而采用磚圍護(hù)墻或用磚墻代替底部墻體及破壞的木墻，也有些在木圍墻外加設(shè)土墻或磚墻。

圖4 漳扎鎮(zhèn)小飛機(jī)航拍正射圖

2.2 磚混結(jié)構(gòu)

磚混結(jié)構(gòu)是混合結(jié)構(gòu)的一種，是采用磚墻來承重，鋼筋混凝土梁柱板等構(gòu)件構(gòu)成的混合結(jié)構(gòu)體系。建筑物中豎向承重結(jié)構(gòu)的墻、柱等采用磚或者砌塊砌筑，橫向承重的梁、樓板、屋面板等采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，抗震性能較好。漳扎鎮(zhèn)是Ⅷ(8)度設(shè)防地區(qū)，并且地方政府和公眾的防震減災(zāi)意識非常強(qiáng)。砌體結(jié)構(gòu)和框架(剪)結(jié)構(gòu)均按照Ⅷ(8)度設(shè)防的要求進(jìn)行正規(guī)設(shè)計和施工。磚混結(jié)構(gòu)主要分為2類，2008年以前的老舊房屋和2008年以后新建房屋，除少數(shù)老舊房屋，絕大部分砌體房屋均設(shè)有圈梁和構(gòu)造柱，抗震性能較好。漳扎鎮(zhèn)Ⅸ度(9度)區(qū)的磚混結(jié)構(gòu)房屋部分毀壞，墻體X型裂縫貫通，多數(shù)墻體開裂明顯；Ⅷ度(8度)區(qū)的磚混結(jié)構(gòu)房屋部分毀壞，部分墻體開裂明顯，屋頂瓦片大面積脫落(參見圖8-12)。

圖5 漳扎鎮(zhèn)漳扎村木結(jié)構(gòu)居民墻體全部倒塌

圖6 漳扎鎮(zhèn)上寺寨子木結(jié)構(gòu)居民墻體部分倒塌

圖7 漳扎鎮(zhèn)上寺寨子木結(jié)構(gòu)居民木墻板外加磚墻倒塌

圖8 漳扎鎮(zhèn)漳扎村磚混結(jié)構(gòu)承重墻上下、內(nèi)外貫穿裂縫

圖9 漳扎鎮(zhèn)上四寨子磚混結(jié)構(gòu)承重墻體錯位開裂

圖10 漳扎鎮(zhèn)扎如村磚混結(jié)構(gòu)承重墻體X型開裂

圖11縣第二人民醫(yī)院磚混結(jié)構(gòu)承重墻X型裂縫穿透性破壞

圖12 鎮(zhèn)中心小學(xué)磚混結(jié)構(gòu)屋頂瓦屋面破壞

2.3 框架結(jié)構(gòu)

框架結(jié)構(gòu)是指由梁和柱以剛接或者鉸接相連接而成的，構(gòu)成承重體系的結(jié)構(gòu)，即由梁和柱組成框架共同抵抗使用過程中出現(xiàn)的水平荷載和豎向荷載，抗震性能好。在本次地震中，漳扎鎮(zhèn)Ⅸ度(9度)區(qū)的框架結(jié)構(gòu)部分房屋出現(xiàn)梁柱交界處節(jié)點(diǎn)破壞(參見圖13)、角柱破壞(參見圖14)、構(gòu)造柱錯位，少數(shù)出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象，填充墻部分出現(xiàn)X型裂縫貫通(參見圖15)，墻體開裂普遍，部分填充墻倒塌(參見圖16)。Ⅷ度(8度)區(qū)的框架結(jié)構(gòu)房屋梁柱結(jié)合部出現(xiàn)較大縱向、橫向裂縫，填充墻裂縫較大。其主要的原因是填充墻多采用空心磚或者混凝土砌塊，使得填充墻的側(cè)向剛度大于框架的側(cè)向剛度，框架結(jié)構(gòu)屬于柔性結(jié)構(gòu)，框架柱的變形大，填充墻的變形小，從而導(dǎo)致填充墻的開裂或破壞[3]?？蚣芙Y(jié)構(gòu)房屋外貼瓷磚的酥裂和脫落，內(nèi)墻面內(nèi)貼瓷磚的脫落、粉刷層破落、踢腳線脫落等，如圖17。

圖13 漳扎村框架結(jié)構(gòu)居民樓柱頂破壞

圖15 縣第二人民醫(yī)院框架結(jié)構(gòu)縱向填充墻X型破壞

圖16 甘海子社區(qū)甲蕃古鎮(zhèn)框架結(jié)構(gòu)羌族塔填充墻倒塌

4 總結(jié)與建議

(1)相比磚混結(jié)構(gòu)，木結(jié)構(gòu)房屋總體震害較輕，展示了良好的抗震性能。本次地震中，對木結(jié)構(gòu)房屋安全使用威脅最大的震害集中在砌體圍護(hù)墻的破壞，房屋的木構(gòu)架基本完好無損。建議在恢復(fù)重建中盡量保留可修復(fù)的穿斗木構(gòu)架房屋，采取將砌體維護(hù)墻更換為保溫隔熱的輕質(zhì)隔墻板，更換及修復(fù)部分老舊木構(gòu)件，以及在關(guān)鍵部位設(shè)置拉結(jié)扁鐵[4]等措施，以保留少數(shù)民族的房屋特色。(2)在地震高烈度地區(qū)，磚混結(jié)構(gòu)設(shè)計要科學(xué)布置多層磚混結(jié)構(gòu)房屋建筑的平面和立面、合理的布置房屋的縱墻和橫墻、有效設(shè)置房屋圈梁和構(gòu)造柱，確保多層磚混建筑房屋具有合理的抵抗地震的能力[5]。(3)框架結(jié)構(gòu)房屋在本次地震中主體結(jié)構(gòu)基本完好，但是填充墻開裂具有普遍性，因此對填充墻材料的選擇，除了考慮其隔斷功能，還應(yīng)考慮其與主體結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)變形問題，從而最大限度減少地震帶來的直接損失和間接損失。(4)在恢復(fù)重建時，要切實(shí)加強(qiáng)房屋的抗震設(shè)防管理，要從房屋建設(shè)的立項(xiàng)、選址、結(jié)構(gòu)形式、設(shè)計、施工、驗(yàn)收等各個環(huán)節(jié)，加強(qiáng)管理，全方位把握好質(zhì)量關(guān)。

[1] 中國地震局.四川九寨溝7.0級地震烈度圖[EB/OL].中國地震局網(wǎng)站，http://www.cea.gov.cn/.

[2] 孫柏濤,張昊宇,閆培雷.蘆山7.0級地震穿斗木構(gòu)架房屋震害特點(diǎn)及原因簡析[J].土木工程學(xué)報,2014,47(03):1-11.

[3] 孫靜,伊力亞爾·阿不力孜,譚明,常想德,姚遠(yuǎn),陳建波.2014年新疆于田MS7.3地震房屋震害分析[J].內(nèi)陸地震,2014,28(02):113-120.

[4] 08SG618-2 農(nóng)村民宅抗震構(gòu)造詳圖 (木結(jié)構(gòu)房屋)[S].北京:中國計劃出版社,2008.

[5] 徐華春,邱征輝,陳蘭英.多層磚混結(jié)構(gòu)房屋的抗震設(shè)計探討[J].建筑設(shè)計管理,2013,30(03):52-53+59.