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2015-04-25尼泊尔M8.1地震震害特征

2015-02-15蔡永建郑水明吴建超

大地测量与地球动力学 2015年4期
关键词:吉隆中国地震局砖混

蔡永建 郑水明 吴建超

1 中国地震局地震研究所(地震预警湖北省重点实验室),武汉市洪山侧路40号,430071

2 中国地质大学(武汉)地球科学学院,武汉市鲁磨路388号,430074

2015-04-25 14:11尼泊尔(北纬28.15°,东经84.65°)发生M8.1地震,震源深度20 km[1]。截至05-14 共发生2 级以上余震168次,其中7级以上3次,6~6.9级1次,5~5.9级4次,4~4.9级34 次。主震发生后当天17:17,还触发西藏定日县M5.9地震。此次地震不仅影响尼泊尔,而且波及印度北部、巴基斯坦、孟加拉国、不丹和我国西藏地区。地震主要影响我国西藏日喀则地区西南聂拉木、吉隆、定日、萨嘎等县,引起房屋和道路的破坏。

1 地震基本情况

地震发生在喜马拉雅新构造运动最强烈的地区,是印度板块向欧亚板块碰撞、俯冲、消减及隆升的核心[2]。震区主要发育一系列近东西向的逆冲推覆断裂带(图1),从南到北分别为主边界逆冲断裂、主中央逆冲断裂、藏南拆离系、雅鲁藏布江缝合带。断裂带平行展布,因板块碰撞的时间由北向南逐次发育,断裂活动程度和发震能力也依次强烈。该地区现代地震活动强度大、频度高,1833-08-26曾发生聂拉木M8地震。

余震分布表明,此次震源体自主震向东延伸约160km,自南向北横向约70km。震源机制解反演结果表明,本次发震构造为一低倾角逆冲型断裂,断裂走向295.4°,倾角10.1°,破裂持续时间约80s,具有单侧破裂特征[3]。据震后GPS测量,地震造成日喀则市的吉隆县、聂拉木县向南水平移动60cm 左右,聂拉木县垂直下降约10 cm[4]。

图1 尼泊尔M8.1级地震构造Fig.1 Seismotectonic map of the Nepal M8.1earthquake

2 烈度分布与地形地貌

震区自南向北地势呈台阶状(图2),分别为印度平原、锡克利带、低喜马拉雅带、高喜马拉雅带、特提斯。中国境内主要为高喜马拉雅和特提斯,北部沿雅鲁藏布江发育厚层第四纪沉积,地势相对平坦。居民点顺219国道展布,为日喀则地区主要人口聚集区。

根据调查,此次地震灾区最高烈度为Ⅸ度及以上,等震线长轴总体呈北西西-南东东走向,与震区主构造线方向一致。Ⅵ度区及以上总面积约为214 700km2,造成尼泊尔、中国、印度、孟加拉等国受灾(图3)[5]。我国西藏地震灾区最高烈度为Ⅸ度,Ⅵ度区及以上总面积约47 100km2,共造成日喀则市聂拉木县、吉隆县、定日县、定结县、岗巴县、仲巴县、萨嘎县、萨迦县、拉孜县、昂仁县等10个县受灾[6]|位于Ⅵ度区之外的日喀则市亚东县、江孜县、桑珠孜区和阿里地区普兰县也受波及,个别居民点有少量破坏。

图2 尼泊尔M8.1地震震区地貌Fig.2 Geomorphic map of the Nepal M8.1 earthquake region

图3 尼泊尔M8.1地震烈度Fig.3 Intensity distribution of the Nepal M8.1 earthquake

3 震害调查分析

地震灾区地广人稀,每km2约3.4人,以农牧业人口为主,且主要集中于雅鲁藏布江沿岸。民房以土木结构、石木结构为主|城镇办公用房砖混结构为主,部分框架结构。

3.1 土木结构

多为牧民居住用房,绝大多数为单层。因取材方便,主要分布在河流沿岸、冲洪积扇口等地,仲巴、萨嘎等县沿雅鲁藏布江可见完全由土木结构房屋组成的村庄。此类房屋以片石为基础,夯土为墙,内以干草为筋。根据当地习惯,大厅为主要活动场所,开间较大,在厅中央设木柱若干,置横梁于上,与前后土墙组成房屋主要承重结构。其上架设方形木檩条,铺以树枝、干草及其他防雨材料为顶。纵横墙之间几无连接处理,少数条件较好的,将土夯制成块,堆砌成墙时马牙槎进行简单连接。此类房屋无正规设计,无设防情况,无抗震构造措施。

土木结构房屋在Ⅵ区等低烈度区表现为墙体出现穿透性裂缝(图4(a)),纵横墙体拉开,纵向檩条与横梁以及横梁与墙体间出现错移(图4(b))。在Ⅵ区内的仲巴、萨嘎等县,沿雅鲁藏布江两岸的房屋破坏明显较严重,向西至近阿里的霍尔巴乡,仍能见零星破坏,向北至山区破坏程度迅速降低。在高烈度区,如吉隆县的吉隆镇,几无完好的房屋,毁坏比例高达84.5%,出现部分墙体倒塌(图4(c)),甚至是整栋房屋完全毁坏(图4(d))。从调查情况看,土木房屋抗震性能差,损坏比例大,破坏等级高。

图4 土木结构房屋震害Fig.4 Earthquake damage of Civil structure house in disaster area

3.2 石木结构

建筑形式与土木结构类似,区别在于墙体主要由片石、砾石、卵石等组成,以粘土、石灰等胶结,以直槎或马牙槎连接纵横墙体,多为单层,部分两层。石木结构房屋主要分布在山区,以聂拉木、吉隆等南部地区分布较广。此类房屋亦无正规设计,基本无抗震构造措施。

在低烈度区,表现形式与土木结构类似,墙体出现穿透性裂缝(图5(a)),纵横墙体拉开,纵向檩条与横梁以及横梁与墙体间出现滑落(图5(b))。在高烈度区,因房屋高度增加,破坏比土木更严重,尤其是部分房屋选取圆或次圆状大块卵砾石为材料,抗震性能极差。在聂拉木县,毁坏比例高达81.3%,常见部分墙体倒塌(图5(c))、部分房屋完全倒塌(图5(d))。

3.3 砖混结构

多为学校、企业等单位及城镇居民用房,根据建筑年代及工艺,分为设防砖混和简单砖混,纵横墙混合承重。此次地震中,砖混结构房屋表现较好,以门窗角裂缝(图6(a))、横向裂纹(图6(b))和纵横墙掉块(图6(c))等轻微破坏为主,少数出现中等破坏(图6(d))。

图5 石木结构房屋震害Fig.5 Earthquake damage of stone-wood structure house in disaster area

图6 砖混结构房屋震害Fig.6 Earthquake damage of masonry structure house in disaster area

3.4 框架结构

框架结构房屋多为新建功能性建筑,建设年代近,有专门的抗震设计,楼层一般为4~6 层。框架房屋以轻微到中等破坏为主,多为填充墙破坏(图7(a)),也可见外墙脱落及构架轻微受损(图7(b)),尤其是底框架结构房屋,易出现严重破坏(图7(c))。特别的,在远离Ⅵ度区以西的仲巴县霍尔巴乡政府,新修的2栋框架结构办公楼,均出现填充墙穿透性裂缝(图7(d))、门窗角斜裂缝等轻微破坏现象,而同地区的土木结构房屋则只表现为少数原有裂缝加宽,极少出现新裂缝。

3.5 其他设施

灾区内的水利、交通、能源等设施遭受不同程度的破坏。在吉隆县等高烈度区,还发生多处崩塌、滑坡等地震地质灾害,给公路、房屋等造成较大损失,也形成堰塞湖。吉隆镇口岸公路路基出现宽裂缝(图8(a)),崩塌使陈塘镇公路交通中断(图8(b)),滑坡造成吉隆镇口岸公路多处阻断(图8(c)),甚至形成长约800m、宽约35m、平均水深约20 m、估算库容约280 000 m3的堰塞湖(图8(d))。

图7 框架结构房屋震害Fig.7 Earthquake damage of frame structure house in disaster area

图8 其他设施震害Fig.8 Earthquake damage of other facilities in disaster area

4 结 语

1)地震发生在主边界逆冲断裂带上,震源体呈北西西-南东东向展布,长约160km,宽约70km。

2)受地震影响,灾区土木和石木等简易结构房屋普遍破坏,砖混和框架结构房屋破坏较轻。在聂拉木、吉隆等高烈度区,简易房屋多数出现毁坏现象,部分倒塌|砖混和框架结构房屋以轻微-中等破坏为主。

3)受场地条件影响,沿雅鲁藏布江破坏比其他地区较普遍,在Ⅵ度区外的霍尔巴乡也可见房屋破坏现象,包括新建的框架结构类房屋。

4)近边境地区,滑坡、崩塌等地震地质灾害造成的人员伤亡和房屋损失比地震动直接造成的损失更大。

5)灾后重建在选址上应考虑地震地质灾害的潜在威胁,房屋建筑应保证施工质量,重视地基基础建设。

[1]中国地震局.中国地震台网统一地震目录[EB/OL].http://data.earthquake.cn/datashare/datashare_tyml_query.jsp,2015-04-25(China Earthquake Administration.The Earthquake Catalog in China[EB/OL].http://data.earthquake.cn/datashare/datashare_tyml_query.jsp,2015-04-25)

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