浙江文成-泰順交界M4.2地震烈度調(diào)查與震害特征

馬志江 楊福平 劉小龍 孫海清 陳濤 李大衛(wèi)

浙江省地震局，杭州市古蕩灣塘苗路7號(hào) 310013

0 引言

2014年9月12日～10月31日，在浙江文成縣-泰順交界的珊溪水庫(kù)區(qū)域發(fā)生了最大震級(jí)為M4.2（震中位置：27.70°N，119.95°E）的地震序列。該地震序列中M 3.0～3.9地震18次，M4.0～4.9地震2次，分別為9月23日4.0級(jí)地震和10月25日4.2級(jí)地震。本次地震活動(dòng)屬于震群型，震源深度2～4km。珊溪水庫(kù)建成蓄水后，于2002年7月首次發(fā)生地震，之后水庫(kù)區(qū)每年都有地震活動(dòng)發(fā)生，并具有成叢、成組分布的特點(diǎn)。除了2014年地震震群外，給庫(kù)區(qū)造成較大影響的還有2個(gè)叢地震：第1叢地震時(shí)間為2002年7月28日～9月中旬，共發(fā)生ML3.0～3.9地震4次，最大震級(jí)ML3.9。第2叢地震時(shí)間為2006年2月4日～當(dāng)年年底，共發(fā)生ML3.0～3.9地震42次，ML4.0～4.9地震13次，最大震級(jí)ML4.6。2002年發(fā)生的地震給庫(kù)區(qū)造成的破壞程度以及影響范圍都較小，而2006年地震的破壞強(qiáng)度和影響范圍都更大（馬志江等，2016）。2014年10月25日M4.2地震發(fā)生后，浙江省地震局分兩批派出了地震現(xiàn)場(chǎng)工作隊(duì)，進(jìn)行了地震烈度調(diào)查、震災(zāi)評(píng)估、地震科考等工作，并于10月31日完成了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查工作。

1 震區(qū)概況

地震震區(qū)（Ⅴ、Ⅵ度區(qū)）涉及浙江省溫州市文成、泰順2縣的部分地區(qū)，震區(qū)面積約710km2。據(jù)文成、泰順2縣國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)可知，文成縣總面積約1293km2，2013年國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值58.63億元，人口39.58萬(wàn)人，震區(qū)涉及該縣的5個(gè)鎮(zhèn)；泰順縣總面積約1761km2，2013年國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值58.91億元，人口36.3萬(wàn)人，震區(qū)涉及該縣的5個(gè)鎮(zhèn)。

震區(qū)在地貌上屬于浙南山區(qū)，境內(nèi)山巒起伏，連綿不絕，地勢(shì)自西北向南東傾斜。在大地構(gòu)造上位于華南褶皺系的浙東南隆起區(qū)，新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)主要表現(xiàn)為大面積的間歇性升降運(yùn)動(dòng)，以整體抬升為主，形成構(gòu)造-侵蝕低山區(qū)，河流侵蝕作用強(qiáng)烈，河谷深切，發(fā)育有4級(jí)河流階地和2級(jí)剝蝕夷平面。震區(qū)附近斷裂兩側(cè)差異性活動(dòng)不明顯，沒(méi)有火山和巖漿活動(dòng)，天然構(gòu)造地震活動(dòng)背景相對(duì)較弱（趙冬等，2006）。

對(duì)2006、2014年地震震群精定位結(jié)果顯示，珊溪水庫(kù)地震活動(dòng)序列的震中呈NW走向展布，與水庫(kù)區(qū)雙溪-焦溪垟斷裂（F3）第3分支走向一致，如圖1所示（鐘羽云等，2011；馬志江等，2016）。該斷裂西北起自云湖雙溪村，經(jīng)涂山、塘壟、東龍，終于珊溪鎮(zhèn)焦溪垟村，全長(zhǎng)約20km，總體走向NW，傾向SE，傾角約80°。衛(wèi)星影像上斷裂的線(xiàn)性特征明顯，斷層通過(guò)位置表現(xiàn)為溝谷、埡口地貌特征。

2 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查與震害特征

2.1 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查

按照地震現(xiàn)場(chǎng)工作規(guī)范的要求（國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局等，2012a、2012b）及中國(guó)地震烈度表（國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局等，2009）中的技術(shù)要求，本次地震現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查分3組，沿珊溪水庫(kù)南北兩側(cè)展開(kāi)調(diào)查，共布設(shè)了13條調(diào)查線(xiàn)路，呈放射狀覆蓋震區(qū)，范圍涉及文成縣黃坦鎮(zhèn)、珊溪鎮(zhèn)、巨嶼鎮(zhèn)、大峃鎮(zhèn)、西坑畬族鎮(zhèn)以及泰順縣百丈鎮(zhèn)、筱村鎮(zhèn)、竹里畬族鄉(xiāng)、司前畬族鎮(zhèn)、泗溪鎮(zhèn)等共10個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)99個(gè)自然村、社區(qū)，調(diào)查對(duì)象主要為房屋震害及道路沿線(xiàn)的地震地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象（包括崩塌、滑坡等）。

2.2 震區(qū)烈度分布

就本次震群而言，由于最大震級(jí)與2006年地震序列相當(dāng)，而2006年地震序列震中區(qū)的地震烈度為Ⅵ度，故現(xiàn)場(chǎng)工作時(shí)可推斷本序列的震中區(qū)烈度應(yīng)不超過(guò)Ⅵ度。因此在烈度調(diào)查中，主要依據(jù)震區(qū)人的感覺(jué)、器物反應(yīng)、房屋震害程度等來(lái)對(duì)震區(qū)烈度進(jìn)行評(píng)定（國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局等，2009；夏坤等，2011），根據(jù)99個(gè)調(diào)查點(diǎn)的調(diào)查結(jié)果，圈定了本次地震烈度圖（圖2）。此次地震震群的最高地震烈度為Ⅵ度，等震線(xiàn)長(zhǎng)軸總體呈NW向，與地震震群震中分布條帶方向基本一致。Ⅵ度區(qū)主要涉及文成縣黃坦鎮(zhèn)、珊溪鎮(zhèn)以及泰順縣百丈鎮(zhèn)、筱村鎮(zhèn)等共4個(gè)鎮(zhèn)的21個(gè)行政村。Ⅵ度區(qū)總面積約為110km2，其中文成縣內(nèi)為70.5km2，泰順縣內(nèi)為39.5km2。Ⅴ度區(qū)主要涉及文成縣黃坦鎮(zhèn)、珊溪鎮(zhèn)、巨嶼鎮(zhèn)、大峃鎮(zhèn)、西坑畬族鎮(zhèn)以及泰順縣百丈鎮(zhèn)、筱村鎮(zhèn)、竹里畬族鄉(xiāng)、司前畬族鎮(zhèn)、泗溪鎮(zhèn)等共10個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的141個(gè)行政村。Ⅴ度區(qū)總面積為598km2，其中文成縣內(nèi)為292.5km2，泰順縣內(nèi)為305.5km2。

2.3 不同烈度區(qū)房屋震害特征

2.3.1 房屋類(lèi)型及特點(diǎn)

震區(qū)房屋主要結(jié)構(gòu)類(lèi)型有木構(gòu)架和土、石、磚墻建造的舊式房屋（這類(lèi)房屋在中國(guó)地震烈度表中統(tǒng)稱(chēng)為A類(lèi)房屋）以及未經(jīng)抗震設(shè)防的砌體結(jié)構(gòu)房屋（主要為多層砌體結(jié)構(gòu)，個(gè)別單層，這類(lèi)房屋在中國(guó)地震烈度表中統(tǒng)稱(chēng)為B類(lèi)房屋），其中砌體結(jié)構(gòu)又可分為無(wú)圈梁或構(gòu)造柱的砌體房屋及有圈梁和構(gòu)造柱的砌體房屋，后者主要在2006年地震震群發(fā)生后建成。震區(qū)房屋主要特點(diǎn)為：

圖1 文成-泰順交界M4.2地震震群震區(qū)地震構(gòu)造圖

圖2 浙江文成-泰順交界M 4.2地震震群綜合等震線(xiàn)圖

舊式房屋（A類(lèi)）主要為夯土墻（少數(shù)為磚維護(hù)墻）木屋架瓦頂房屋，多為2層，屋頂蓋瓦，屋蓋重量較大。多數(shù)為老舊房屋，建造年代較早，自然裂縫分布較普遍，房屋質(zhì)量較差，抗震能力相對(duì)較弱。

未經(jīng)抗震設(shè)防的砌體結(jié)構(gòu)房屋（B類(lèi)）中2006年以前建造的主要由磚墻承重，墻體多為空斗墻，采用預(yù)制或現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁板等構(gòu)件，少數(shù)房屋有地梁、圈梁或構(gòu)造柱，個(gè)別房屋有鋼筋混凝土柱或磚柱，多為3～4層，抗震能力相對(duì)較差。建于2006年以后的房屋，建筑質(zhì)量相對(duì)較好，普遍有地梁、圈梁和構(gòu)造柱，抗震能力相對(duì)較強(qiáng)。

2.3.2 房屋震害特征

2.3.2.1 Ⅵ度區(qū)

舊式房屋的破壞以老裂縫加寬、延長(zhǎng)現(xiàn)象為主，也有墻體歪斜或墻體連接處錯(cuò)位等現(xiàn)象，個(gè)別老舊危房倒塌。砌體結(jié)構(gòu)房屋中的在2006年以后建造的，因設(shè)計(jì)了圈梁、構(gòu)造柱、地梁等構(gòu)造措施，抗震性能相對(duì)較好，房屋相對(duì)結(jié)實(shí)，破壞相對(duì)較輕，多在頂層（3層或4層）出現(xiàn)些細(xì)微裂縫（多為抹灰縫），而2006年前建造的砌體結(jié)構(gòu)房屋，由于已遭遇了2006年地震，加之房屋本身缺少抗震的措施，普遍存在老縫加寬、加長(zhǎng)現(xiàn)象，也出現(xiàn)大量的新的裂縫。

2.3.2.2 Ⅴ度區(qū)

Ⅴ度區(qū)舊式房屋同樣普遍有老裂縫加寬、延長(zhǎng)現(xiàn)象，個(gè)別老舊危房倒塌；2006年前的砌體結(jié)構(gòu)房屋也多存在老縫加寬、加長(zhǎng)現(xiàn)象；2006年以后建造的砌體結(jié)構(gòu)房屋基本上僅在頂層（3層或4層）出現(xiàn)細(xì)微裂縫（多為抹灰縫）。但總體上隨著遠(yuǎn)離震中，震害現(xiàn)象較之Ⅵ度區(qū)漸次減輕。

圖3～9展示了震區(qū)Ⅵ度區(qū)、Ⅴ度區(qū)內(nèi)各類(lèi)房屋的震害情況。

圖3 文成縣黃坦鎮(zhèn)塘壟村某戶(hù)危房墻角塌落（Ⅵ度區(qū)）

圖4 百丈鎮(zhèn)卓尾洋村某戶(hù)砌體房屋（2006年后建造）西北側(cè)外墻裂縫（Ⅵ度區(qū)）

圖5 百丈鎮(zhèn)包垟社區(qū)某戶(hù)瓷磚斷開(kāi)及3樓北側(cè)房間豎向裂縫（Ⅵ度區(qū)）

圖6 百丈鎮(zhèn)東山村老舊危房倒塌（Ⅵ度區(qū)）

圖7 百丈鎮(zhèn)桃架山某老舊房屋的左側(cè)山墻變形（Ⅴ度區(qū)）

圖8 珊溪鎮(zhèn)朱川村某戶(hù)貫穿豎向裂縫及室內(nèi)斜向裂縫

圖9 黃坦鎮(zhèn)馱加村某戶(hù)頂層西南角墻體裂縫及底層磚柱錯(cuò)動(dòng)5mm

2.3.3 房屋震害損失評(píng)估

根據(jù)震區(qū)人口分布、房屋破壞程度等因素，將地震震區(qū)分為評(píng)估區(qū)1和評(píng)估區(qū)2，評(píng)估區(qū)1為Ⅵ度區(qū)范圍，評(píng)估區(qū)2為Ⅴ度區(qū)范圍。在各評(píng)估區(qū)選取的抽樣點(diǎn)數(shù)分別為：評(píng)估區(qū)1為22個(gè)、評(píng)估區(qū)2為46個(gè)。根據(jù)各評(píng)估區(qū)房屋破壞抽樣調(diào)查資料得到各評(píng)估區(qū)不同結(jié)構(gòu)類(lèi)型房屋的破壞比列于表1、2。

表1 舊式房屋（A類(lèi)）建筑破壞比（%）

表2 砌體結(jié)構(gòu)房屋（B類(lèi)）建筑破壞比（%）

根據(jù)各評(píng)估區(qū)房屋建筑總面積和抽樣調(diào)查確定的各結(jié)構(gòu)類(lèi)型建筑物破壞比，確定不同結(jié)構(gòu)類(lèi)型不同破壞等級(jí)的房屋建筑破壞面積，列于表3、4。

表3 舊式房屋（A類(lèi)）建筑破壞面積匯總表（單位：m 2）

表4 砌體結(jié)構(gòu)房屋（B類(lèi)）建筑破壞面積匯總表（單位：m 2）

根據(jù)地震現(xiàn)場(chǎng)工作規(guī)范（GB／T 18208.4－2011）（國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局等，2012b）規(guī)定的取值范圍選取破壞損失比，以當(dāng)?shù)卣块T(mén)提供的房屋重置單價(jià)為基準(zhǔn)（A類(lèi)房屋按照 410元／m2，B類(lèi)房屋按照850元／m2），按照地震現(xiàn)場(chǎng)工作規(guī)范房屋經(jīng)濟(jì)損失的計(jì)算方法，計(jì)算出本次地震各評(píng)估區(qū)內(nèi)房屋建筑物的總經(jīng)濟(jì)損失，見(jiàn)表5。

表5 各評(píng)估區(qū)直接經(jīng)濟(jì)損失匯總表

2.3.4 房屋震害的主要因素

2.3.4.1 房屋質(zhì)量

震區(qū)內(nèi)的舊式房屋（A類(lèi)）房齡普遍較長(zhǎng)，大部分在20多年甚至30～40年以上。這些房屋多為夯土墻木架結(jié)構(gòu)，或者某一面承重墻為空斗磚墻。由于房齡長(zhǎng)，夯土墻普遍存在裂縫（年久失修），有的墻體有傾斜，在倒塌房屋的屋頂、屋內(nèi)木架構(gòu)、梁木等處多有腐爛現(xiàn)象（有人居住的房屋倒塌很少），出現(xiàn)倒塌或者破壞現(xiàn)象較多。震區(qū)內(nèi)的砌體房屋（B類(lèi)）中大部分房屋建造于2006年以前，房齡一般都有10多年，有些達(dá)20年，其中僅少數(shù)有地梁，多數(shù)無(wú)地梁、圈梁和構(gòu)造柱，抗震性能差。

2.3.4.1 房屋結(jié)構(gòu)

震區(qū)內(nèi)出現(xiàn)破壞損傷的房屋大多屬于老舊房屋，這類(lèi)房屋在當(dāng)時(shí)建造過(guò)程中基本未考慮抗震構(gòu)造措施，對(duì)主體結(jié)構(gòu)的規(guī)則性、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件與主體結(jié)構(gòu)的連接等方面考慮也甚少，結(jié)構(gòu)自身的穩(wěn)定性及抗震性能差。

2.3.4.1 場(chǎng)地效應(yīng)

場(chǎng)地效應(yīng)主要包括場(chǎng)地選擇、地基和基礎(chǔ)等震區(qū)位于浙南山區(qū)，很多自然村分布于突出的山嘴、高聳的山丘、陡坡、邊坡等地帶，導(dǎo)致大量房屋建于抗震不利地段。房屋建造時(shí)多為天然地基加壘石形成的不均勻基礎(chǔ)，地震時(shí)容易產(chǎn)生沉降差異，抗震穩(wěn)定性差。

2.3.4.1 地震疊加效應(yīng)

從2002年開(kāi)始，震區(qū)房屋經(jīng)受了多次地震影響，尤其是2006年2月的震群活動(dòng)，造成老舊房屋的裂縫逐漸增大；2014年地震發(fā)生時(shí)，部分房屋明顯存在震害的疊加效應(yīng)。

3 地震地質(zhì)災(zāi)害

本次地震震級(jí)雖然不高，但由于震源深度淺，在震區(qū)也引發(fā)了一些地震地質(zhì)災(zāi)害。主要包括震中附近公路邊坡的局部崩塌（落石）、滑坡及滑坡裂縫擴(kuò)大等小型的地震地質(zhì)災(zāi)害，但未發(fā)生大規(guī)模地震地質(zhì)災(zāi)害。地震地質(zhì)災(zāi)害影響因素主要包括：

（1）地形地貌：震區(qū)屬于低山丘陵區(qū)，山區(qū)公路沿山坡開(kāi)挖，邊坡陡峭，加之公路等級(jí)低，缺少護(hù)坡的維護(hù)，地震時(shí)易發(fā)生崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。

（2）氣候、降水：震區(qū)降水較為充足，邊坡土體含水豐富，也是震時(shí)誘發(fā)崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的重要因素。

（3）巖石風(fēng)化：較高的風(fēng)化程度也是誘發(fā)崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的重要因素。

（4）地震震群：此次震群性地震序列是導(dǎo)致發(fā)生上述地震地質(zhì)災(zāi)害的最主要原因，多次地震的疊加效應(yīng)加劇了崩塌、滑坡發(fā)生的可能性。

震區(qū)地質(zhì)災(zāi)害圖片示于圖10～圖12。

4 結(jié)語(yǔ)

浙江文成-泰順交界4.2級(jí)地震是繼2002、2006年后在研究區(qū)再一次的地震活動(dòng)，通過(guò)對(duì)本次地震震群開(kāi)展的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查工作得出如下認(rèn)識(shí)：

（1）本次地震發(fā)生在浙江文成-泰順交界的珊溪水庫(kù)區(qū)域，雖然最大震級(jí)為M 4.2，但震源深度淺，為2～4km，地震序列中包括多次3.0級(jí)以上地震，震區(qū)震感較強(qiáng)（尤其是震中區(qū)），因此震中烈度達(dá)Ⅵ度。

圖10 黃坦鎮(zhèn)塘壟附近公路邊巖石塌落（Ⅵ度區(qū)）

圖11 百丈鎮(zhèn)巖上村附近公路邊小型滑坡（Ⅵ度區(qū)）

圖12 百丈鎮(zhèn)卓南坑村地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)（Ⅵ度區(qū)）

（2）震區(qū)為老震區(qū)，大部分舊式房屋及砌體房屋抗震性能差，并經(jīng)歷了2002、2006年地震作用后已經(jīng)有不同程度的受損，但針對(duì)以往地震受損開(kāi)展過(guò)科學(xué)維修、加固的房屋較少。本次震群活動(dòng)對(duì)房屋震害產(chǎn)生了疊加效應(yīng)。除了2006年以后建造的砌體房屋外，Ⅴ度區(qū)和Ⅵ度區(qū)的其它舊式房屋和砌體房屋普遍有不同程度的震損，而且受損范圍明顯大于2006年。

致謝：此次地震現(xiàn)場(chǎng)工作由浙江省地震局文成-泰順交界地震現(xiàn)場(chǎng)隊(duì)完成，除了本文作者以外，浙江省地震局韓用兵、石樹(shù)中、張明、路建波等也參與了部分現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查工作；精定位地震目錄資料由張震峰、李俊等提供。匿名評(píng)審人及趙冬、葉建青等為本文的修改提出了寶貴的意見(jiàn)與建議，在此一并表示衷心的感謝。