地震灾害特征范文
时间:2023-12-20 17:43:23
导语:如何才能写好一篇地震灾害特征,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
关键词:极震区;地震地质灾害;分布特征;新疆新源一和静Ms6.6地震
中图分类号:P315.9
文献标识码:A
文章编号:1000-0666(2015)03-0389-07
0 引言
地震地质灾害是地震灾害中直接灾害的表现形式之一,主要包括崩塌、滑坡、泥石流、地震裂缝、地表塌陷、砂土液化、软土震陷和海啸等多种灾害形式,不但造成严重的人员伤亡,而且破坏房屋、道路、桥梁等工程设施,加剧地震灾害损失程度。一般情况下,地震烈度越大,地震地质灾害程度越强,在山岳地区表现尤为明显。如2008年汶川Ms8.0地震2010年青海玉树Ms7.1地震、2013年四川芦山Ms7.0地震和2013年甘肃岷县嶂县Ms6.6地震均触发了一定数量的滑坡,尤其是2008年汶川地震触发了多达20万处滑坡,这些滑坡多发生在山岳地区。因此,通过了解地震地质灾害的发生时间及分布范围,统计、分析地震地质灾害发生规律,能够为后续防震减灾工作提供重要保障,为山区建设规划选址等提供参考意见。
2012年6月30日,新疆新源、和静交界发生Ms6.6地震,震区主于伊犁盆地东侧依连哈比尔尕山,属西天山内部的中高山区,极震区烈度Ⅷ。由于极震区地处山区,地形起伏、山坡陡峭,又适逢多雨,因此引发了一定数量的滑坡、崩塌等地震地质灾害。笔者在前人研究地震地质灾害基础上,以2012年6月30日新源一和静Ms6.6地震为背景,以地震触发地质灾害为研究对象,研究新源一和静Ms6.6地震极震区内触发地震地质灾害的类型,分析此次地震的地质灾害特点,为以后该区域的地震地质灾害分析奠定基础。
1 极震区地理环境
新源一和静Ms6.6地震发生在依连哈比尔尕山高山区,山势陡峻挺拔,山顶海拔高度为3500-4500m,山区内近南北向冲沟发育,多属“V”字型峡谷,较大河谷宽度为150-400m,切割深度为150-500m,谷内两侧边坡自然坡度40度~80度,河流纵坡降比30%-50%。极震区附近,主要分布有阿尔先沟、查干乌苏沟和喀拉果拉3条较大沟谷,沟谷两岸边坡陡立,自然坡度40%以上,沟底宽度为200-500m,阶地不发育,分布着一些小型的洪积扇和倒石锥。沟底与山顶高差为800-1200m,沟底海拔高度为2400-3000m。
极震区有冰舌、冰川槽谷、悬冰川等构成的一系列冰川地貌,在阿尔先沟、查下乌苏沟和乌拉斯特沟内普遍发育。调查认为此地貌单元内,海拔越高、植被越少、风化的碎石越多,特别是在海拔3000m以上的沟谷两侧,分布着一些囚冰蚀作用产生的碎石形成的倒石锥,倒石锥表面较为松散,地震后易发生崩塌、碎石流等地震地质灾害。
2 极震区地震地质灾害类型特点及分布
新源一和静Ms6.6地震极震区发生了一定数量的地震地质灾害,这些灾害除受到主震触发的原因之外,还有以下几方面因素:(1)极震区位于依连哈比尔尕山高山区,山势陡峻挺拔,河谷切割较深,是崩塌、滑坡等地质灾害的易发区;(2)极震区海拔高度多在3000m左右,是冰川地貌较为发育的高度,岩体在冰蚀作用下,风化作用较强,加剧了地质灾害的发生;(3)极震区内分布有采矿企业和设施,在人为修路、采矿等作用下,沟谷内边坡稳定性遭受破坏,当地震来临时,地震动诱发了小型滑坡的产生。根据野外调查结果,将新源一和静地震引发的地震地质灾害分为地震崩塌、地震滑坡、地震裂缝和碎石流等类型(图1)。
2.1 地震崩塌
地震崩塌是由地震震动引起岩体或土体脱离母体,在重力作用下极快速地下滑、堆积的过程。此次极震区附近的阿尔先沟北侧和极震区东侧的诺尔湖等高海拔地区,均发现有较为新鲜的地震崩塌痕迹。统计发现,崩塌点发生时具有相似性,均位于海拔3000m左右的高山区,山体陡立,自然坡度40度左右。本文仪对3处地震崩塌点进行描述。
崩塌1:该点位于阿尔先沟温泉疗养院北北东方向1.4km左有的人型冲沟北侧,地理坐标(43°20′20.76″N,84°45′5.11″E),距微观震中3.8km,冲沟走向NW-SE向,门然坡降20%,崩塌点地形坡度约45°,海拔高程约2800m,崩塌体岩性为花岗岩,崩塌宽约20m,后壁高差约为15m,下坠岩体长度约为100m,相对崩塌物的面积约为2900O,受地形影响,崩塌体坠落的物体稍有左旋滑动,坠落后覆盖层厚度较薄,不超过4m,最终计算出崩塌体体积小于1×104m3按照崩塌体规模划分,此崩塌体属小型崩塌(图2a)。
在崩塌体西侧153m处,还存在另一座相比较小的崩塌体,由于海拔高度和植被较为茂密等外在因素条件影响无法进入,但根据震后的ikonos影像图和谷歌地图解译,可知该崩塌体自然坡度50°,崩塌体宽约15m,后壁高差约18m,下坠岩体长度60m左有,受地势影响,坠落物体成一右旋滑动,按照崩塌体规模划分,该崩塌体也应属小型崩塌。
崩塌2:该点位于阿尔先沟温泉疗养院北东方向直线距离约4.2km的地点,其地理坐标(43°25′20.82″N,84°47′41.74″E),海拔高程3000m,距微观震中2.8km,崩塌体所处山体较陡,自然坡度可达60%-80%,表面植被覆盖较少,崩塌体岩性以花岗岩为主,表面强风化,崩塌体宽约24m,后壁高差约15m,坠落物体面积约为2800O,属小型崩塌(图2b)。
崩塌3:该点位于崩塌2东侧3.6km左右的冰碛台地后缘的南侧,海拔高程3300m,其地理坐标(43°24′37.59″N,84°50′12.55″E),距微观震中3.3km,该处地势较陡,崩塌体所在边坡自然坡度30°,岩性为花岗岩,崩塌体宽约15m,后壁高差约10m,坠落物体面积约为4600O。在其下部还覆盖有较老的崩塌体级倒石锥。
2.2 地震滑坡
地震滑坡是指地震震动引起岩体或土体沿一个缓倾面剪切滑移一定距离的现象。此次在极震区末发现大规模的滑坡,但是在极震区附近的查干乌苏沟沿线发育有大量的人工土质边坡滑坡(图3a)。这些滑坡体连续分布,最近的仅间隔约40m,最远的约2km,在这一线,发育有20余处滑坡体。滑坡体所在边坡自然坡度一般在35°左右,滑坡体长20-100m,宽约20m,滑坡壁高1-3m,滑坡整体高度3-10m。在滑坡体上分布有掉落的草皮和堆积的碎石,碎石由冲洪积相的卵砾石及漂砾组成;在部分滑坡体上分布的一些电线杆也倾倒,与公路平面近于平行。同时,在一些未发生滑坡的公路边上,部分边坡在地震动的触发下,造成坡体后缘出现线性的拉张裂缝,裂缝已经加大并且造成边坡错位,有下滑的趋势,由于边坡下部受公路开挖影响,坡体相对已经处于失稳状态,若继续发生地震或者有强降雨的影响,极易引发坡体下滑(图3b)。
2.3 地震裂缝
此次在极震区附近发现的地震裂缝主要为构造裂缝。较为典型的是在极震区北侧的阿尔先沟上游山体边坡上,发现有多处裂缝,裂缝多为顺坡向。其中较为明显的一处裂缝,其地理坐标为(43°25′38.25″N,84°47′43.05″E)(图4),距微观震中2.9km,海拔高程2771m,裂缝从山体一直延续至河床边上,走向13°,长约200m,宽约30cm,裂缝通过处植被破坏,且在坡脚处,有一大坑,直径50M左右,到达河床上的裂缝相对较窄,宽度为13-50cm。通过对裂缝下部进行开挖,发现裂缝通过处内土体与两侧地层岩性有明显差异,裂缝通过处土体较为松散,土体颜色为黑色,颗粒状,裂缝两侧粉土呈土黄色,呈上下盘分布,由此认为此裂缝应为此次地震发生时形成的。
2.4 碎石流
此次定义的碎石流主要是指在地震动作用下受重力作用沿着边坡快速向下流动的碎石。与平常的碎屑流的主要区别在于触发的原因不同。碎石流主要是受到地震动作用,而碎屑流则是在雨水或雪水的作用下形成的。在此次科考中,在震中附近共发现两处碎屑流,均发生在地形坡度较陡、之前发育有一些细沟或者冲沟的环境下。且碎石流长度较长,一般延山顶能够持续到山脚。
碎石流位于阿尔先沟温泉疗养院东侧支沟内,地理坐标(43°23′46.325″N, 84°45′55.08″E)距微观震中2.4km,海拔高程3000-3400m,相对高差约300m。该点有相邻的3处碎石流,长度均在500m左右,地形自然坡度30°-50°,呈直线排列,少弯曲。碎石流上部主要是由冰蚀作用风化的岩体,呈网状分布在多条汶沟内,向下部逐渐集中,形成较宽的细沟,在雪水的搬运作用下,沟内的碎石逐渐下移。此次地震,使存在于山体顶部的不稳定的岩体掉落,并随着存在于汶沟内的碎石加快下滑速度,最终到达细沟内一起向下移动。在这些细沟下部,可看到较为新鲜的碎石盖在较老的碎石上。
3 地震地质灾害特点讨论
3.1 震前地质灾害
通过收集研究地区的地质灾害资料,可知在极震区附近存在地质灾害点93个(表1、图5),其中以崩塌、滑坡和泥石流为主,崩塌点8个,占总比例的8.6%;滑坡80个,占总比例的86.O%;泥石流5个,占总比例的5.4%。在这些地质灾害里,按照地质灾害规模可分为小型、中型、大型和巨型。
对调查点进行统计后,可知地质灾害点主要发育在较大的沟谷内,例如阿尔先沟和巩乃斯河谷地,其他地区均为零星分布,不具有统计规律性。
3.2 震前震后地震地质灾害对比分析
将震前与震后极震区内的地震地质灾害的发育特征进行比对分析,得出极震区在地震前后发生的地质灾害主要存在以下区别:
(1)震前与震后的地质灾害破坏类型有差别。在极震区内,震前的地质灾害类型为崩塌、滑坡和泥石流,破坏类型少,诱发灾害的因素以降雨、冰雪融化等自然气候因素为主。震后,地质灾害数量及破坏种类明显增多,除震前的崩塌、滑坡和泥石流外,还增加了碎石流和地震裂缝,地震裂缝主要集中于微观震中附近的阿尔先沟上游高山区。
(2)震前与震后的地质灾害规模有所不同。一般情况下,地质灾害的影响因素多为降雨、融雪等因素,当降雨的数量急剧增多时,最易引发滑坡、泥石流等地质灾害。地震地质灾害规模则主要依据地震烈度,一般情况下,地震烈度愈高,地震地质灾害分布越广、规模越大,且随着地震烈度的减小,地震地质灾害逐渐减少,例如2008年汶川地震,就是很典型的例子。虽说此次新源一和静地震震级为Ms6.6,极震区地震烈度仅为Ⅷ度,破坏规模相对较小,但在极震区仍然发现一定数量的地震崩塌、地震滑坡等地震地质灾害,且规模和数量较震前有所增加,在一些岩体较为坚硬、山体较为完整的地段出现了地震崩塌现象,地震滑坡规模也相应的加大。
(3)对比震前与震后的地质灾害调查点,发现虽然震前与震后地质灾害破坏规模和类型有所不同,但是震前发生崩塌和滑坡的地段在震后均发生了地震滑坡和崩塌,只不过震后的数量在震前有所增加,规模有所放大,例如此次考察的查干乌苏沟路边土质滑坡,在震前就有过。
由此可知,震前与震后的地质灾害在破坏类型和规模上是不同的,且灾害点的分布也有所不同,但在部分灾害(崩塌和滑坡)的分布上具有重复性。在以后的地震地质灾害调查中,可以在震前的地质灾害点分布基础上,对其进行考察。
4 结论
篇2
地震科普知识黑板报图片欣赏
地震科普知识黑板报图片1
地震科普知识黑板报图片2
地震科普知识黑板报图片3
地震科普知识黑板报内容:地震灾害知识
1.地震灾害有哪些特点?
地震灾害是群灾之首,它具有突发性和不可预测性,以及频度较高,并产生严重次生灾害,对社会也会产生很大影响等特点。
2.影响地震灾害大小的因素有哪些?
包括自然因素和社会因素。其中有震级、震中距、震源深度、发震时间、发震地点、地震类型、地质条件、建筑物抗震性能、地区人口密度、经济发展程度和社会文明程度等。地震灾害是可以预防的,
综合防御工作做好了可以最大程度地减轻自然灾害。
3.地震直接灾害有哪些?
地震造成建筑物破坏以及山崩、滑坡、泥石流、地裂、地陷、喷砂、冒水等地表的破坏和海啸。
4.何谓地震次生灾害?
因地震的破坏而引起的一系列其它灾害,包括火灾、水灾和煤气、有毒气体泄漏,细菌、放射物扩散、瘟疫等对生命财产造成的灾害。
5. 什么叫次生灾害源?
次生灾害源是指因地震而可能引发水灾、火灾、爆炸等灾害的易燃、易爆,有毒物质的贮存设施,以及水坝、堤岸等。
6.地震造成的最普遍的灾害是什么?
各类建(构)筑物的破坏和倒塌。由此造成的人员伤亡和直接经济财产损失。
7.常见的由地震引发的哪种次生灾害最严重?
火灾。
8.我国历史上最大的地震火灾发生在何时、何处?
1739年银川8级地震引起的火灾,大火烧了5天5夜。
9.为何城市的地震次生灾害十分突出?
城市是各种生命线工程高度集中的地区,地上地下各种管网密布,次生灾害源集中,所以地震次生灾害突出。
10.我国历史上最大的地震水灾发生于何时何地?
1933年四川叠溪7.5级地震造成的水灾。地震时山体崩塌堵塞岷江,形成四个堰塞湖,大震后45天,湖水堵体溃决,造成下游水灾。洪水纵横泛滥,长达千余里,淹没人员2万多,冲毁良田5万亩。
11.影响人员伤亡的因素有哪些?
(1)地震强度(震级和烈度);
(2)震中距离;
(3)震区人口密度;
(4)建筑物的抗震性能及密度;
(5)发震季节和时间;
(6)有无地震预报;
(7)有无地震应急预案;
(8)抢救速度。
12.世界地震史上,造成人员伤亡最多的是哪次地震?
1556年1月23日发生在我国陕西华县的8级大震,死亡人数约83万。
篇3
[关键词]地震;地理信息系统;救灾;评估;救援
一、概述
地理信息系统(GIS)是一门综合的技术,它涉及地理学、测绘学、计算机科学与技术等许多学科,其具有其他技术手段所不具备的空间数据管理及分析功能。目前GIS已在测绘、城市规划、水利、土木、环境保护、土地利用与规划等众多领域得到了广泛的应用,其在地震领域中的应用其应用领域包括地震分析、预测、预报、抗震、减灾、灾害预溯、辅助决策及应急指挥等各个方面。由于地震灾害的每一个环节及过程均与地理位置密切相关,因此可基于地理信息系统技术及空间数据库,将地址灾害预测、减灾基础信息加以管理,结合GIS空间分析及网络分析功能及其他子专题提供的数学模型,动态实现地震灾害的快速预测与辅助决策等。
自20世纪90年代以来,GIS技术在国内地震领域已经得到了较广泛的应用,其应用领域包括地震分析、预测、预报、抗震、减灾、灾害预测、辅助决策及应急指挥等各个方面,并且取得了较好的应用效果。我国疆域辽阔,地质环境复杂,影响地质灾害发育的自然地质条件也复杂多样,目前已经成为地震灾害最严重的国家之一。因此,本文综合了关于GIS在地震监测预测、震后应急救援、灾害调查评估、灾后医学救援、灾后重建中的利用的文献资料,可以作为我国未来GIS应用于地震领域的理论参考,也可作为相应的应用方法指导。
二、在地震监测、预报中的应用
目前,我国各类灾害监测系统的主要台站总数约38424个,其地理位置分布总体上较为分散,早期的地震预报研究由于均在各台站层级描述动态自然因子,其精度及效率均难以保证。借助于现有的GIS平台可将现有所有台站动态信息集中显示、管理及分析,可极大地提高动态信息的定量化及精度,可更好地开展地震监测及预报工作。由于地震预报是世界性的科学难题,从现有的地震预报分析发现,地震灾害的每一个环节及过程均与地理位置密切相关,其在时间、空间上的复杂性往往使得研究人员难以有效地挖掘地震发生的机理及前兆。因此,借助于GIS手段的复杂空间数据管理及分析功能,可帮助研究人员剖析地震相关信息在时间和空间上的分布规律,从而有助于研究人员开展地震监测、预报。利用GIS建立地震灾害空间信息管理系统,管理地震灾害调查资料,显示并查询地震灾害的空间分布特征信息,评价地震灾害的危害程度,分析地震灾害和影响因素之间的关系,提出减轻和防治地质灾害的措施,对将来可能发生的地震灾害进行预测。由于各种地震因素本身的不确定性,以及地震因素之间相互作用的复杂性,在收集大量的基础地质环境资料前提下,对这些基础资料进行有效地处理来提高数据的可靠性,通过选取合适的评价预测指标,运用恰当的数学分析模型,对研究区进行地震灾害危险性等级的划分,从而为地震灾害的管理及防治和预警决策提供依据。
三、在灾情监测及评估中的应用
地震往往具有极强的破坏性,从过去的地震实践来看,震后几小时到24小时内是人员抢救的关键时段,可基于GIS技术、背景数据库、应急备灾数据库、救灾需求确定合理的救灾投入及资源配置。同时通过在极震区周围建立缓冲区,可对缓冲区内各要素进行统计,如统计缓冲区内社会经济信息、抢险救灾信息(抢险物资、抢险队伍及避险中心)等,不仅为抢险救灾决策提供有力的辅助手段,还可为城市规划、保险行业保费估算提供非常重要的依据。网络分析包括通过对生命线工程的管道进行网络连通性分析,资源供给网络划分、资源调拨及道路网络分析最佳路径分析。基于GIS技术建立的多源防灾减灾信息集成平台,其不仅包含地震灾害应急评估和灾情评定所需的遥感信息、气象信息、水文信息、地震信息,还包括专题信息,如社会经济背景数据库、自然地理、地质条件数据库和历史灾情数据库等等,因而基于多源防灾减灾信息集成平台可开展地震损失统计及分布、人员伤亡统计及分布、需安置人员统计及分布、重点基础设施分布、医疗及消防设施分布评估等等。
四、在灾后救援中的应用
当今灾害医学救援具有救治任务和对象多元、发生地区广泛和环境分析数据庞大的特点。因此,仅靠人力无法从海量的数据中抽取出有用的信息,进行快速准确的分析和判断,从而极大地影响了决策速度。地理信息系统功能强大,将其应用于灾害医学救援,可以为决策者提供决策支持,从而提高救援效率。在实施医学救援过程中,要求灾害救援指挥员掌握医学地理描述、叙述的信息。但是,大多数现场情况如伤病员现场救治和转运、卫生车辆运送能力、卫生部门固定或机动人力物力配置状况、医疗物资储备等是随时发生变化的,很难为指挥员掌握并按最新情况做出决定。地理信息及在地理信息基础上形成的GIS就可以解决这一问题。GIS利用数据库操作系统整理现。有信息,并保证各种数据库集成,在一些必要的信息获得补充后,各部门还能实现信息共享。
五、在灾后重建中的应用
灾后重建规划工作是一项复杂的系统工程,需要考虑的问题纷繁复杂,总结起来,灾后重建规划工作需重点解决以下三个方面:(1)安全问题。地震灾区地质条件复杂,灾后更是形成了断层,滑坡、崩塌、堰塞湖等地质灾害以及潜在的地质灾害危险区;(2)安置问题。群众不能一日无家,要尽快解决群众的安置问题;(3)地区发展问题。安全则为灾后重建的重中之重,只有在安全问题解决之后,后续其他的规划工作才能得以开展。由于历史原因,现有的规划图均为纸质地图或CAD图,因而无法开展直观高效的地形分析及空间分析,GIS作为强大的空间分析工具,其可在灾后的重建、选址和规划中具有至关重要的作用。
GIS系统可分析地震灾害发生规律:将采集的以往地震灾害数据采集处理后,集成到GIS系统中,可对原本抽象的位置信息进行直观的分析。同时,运用GIS系统评估灾害治理工程规模:通过GIS周边分析和缓冲分析方法,可对每一关键点位的周边位置信息进行计算。灾害治理工程的规模除去建设精确范围,其地域影响面也不同,可使用GIS缓冲分析建立缓冲区,进行工程规模模拟计算。通过GIS地理信息系统,原来抽象的地址灾害位置信息和规模数据,可以直观集约的在电子地图中展示、应用和分析,提供了灾害空间信息数据的处理平台载体。
六、地理信息系统在未来地震救灾中的发展趋势和展望
近20年来,几乎每一次计算机信息技术的重要进展都带动地理信息系统技术的重大进步,如空间数据管理、网络GIS、
三维GIS等技术,同样GIS技术的重大进步也必然导致GIS在地震领域的进一步深入,因而网络GIS、三维GIS必然作为GIS在地震领域的发展趋势引起各领域学者广泛的重视。WebGIS又称为万维网地理信息系统,是建立在Web技术上的一种特殊环境下的地理信息系统。WebGIS在Internet或Internat网络环境下存储、处理、分析、显示及应用空间信息。空间数据包括带有空间位置特征的图像、图形数据和与此相关的文本数据。国际学术界把基于万维网的地理信息系统称之为WebGIS。现有地震部门及研究机构存在的GIS系统均为封闭、独立的单机系统,因而不能实现信息的共享,系统的利用率低、成本高、更新维护困难。
篇4
关键词:地震应急;GIS;空间决策支持系统
中图分类号:K90文献标识码:A文章编号:1672-3198(2008)11-0375-02
1 引言
2008年5月12日的汶川大地震,又一次提醒我们对地震引起足够的关注和研究。地震灾害是世界范围内普遍存在的自然灾害之一,所造成的损失相对于其他种类的灾害也更加严重。地震研究不仅包括加强地震预报和抗震研究,也包括对震前的灾害预测,震后灾情损失的快速判断,地震中救灾活动的管理、组织。但现阶段,研究者还不能准确地预测地震发生的时间、地点和强度。而现代社会,网络和交通日益发达,城市系统由不同层次、不同部门的子系统共同构成。地震灾害对其中某一子系统的破坏还将波及其他子系统的功能运转。因此,地震灾害所带来的破坏力和毁灭性巨大,而地震应急研究应该从整个城市综合考虑,将不同部门、研究机构组织到一起进行综合性抗震应急研究。
一个城市或一个区域,其综合防治所包含自然方面、建筑物方面、社会方面等等内容。这些方面都影响到地震灾害来临时一个地区会受到的影响。在具有强烈时变性的紧急状况下,要协调、组织这样的一个应急系统,仅仅通过电讯和文书是不够的,而是需要一个具有强大的储存、分析、显示功能的管理系统。许多国家借助GIS技术开始实现这方面的工作,而GIS本身在决策支持上的局限性,又促使了空间决策支持系统的发展。本文通过对空间决策支持系统内容、功能等和地震灾害中救灾活动的特点的介绍,说明空间决策支持系统在地震灾害中应用的优势。
2 地震灾害和地震应急工作的特点
2.1 地震灾害
减轻地震灾害是城市和区域防灾的一个重要课题。地震灾害的特点是难以预测,突发性强,造成的损失极大。随着各国学者和研究机构对地震的研究不断深入,地震学和抗震技术的发展己趋完善,人们开始在地震灾害应急的组织、决策方面开展工作,以提高地震应急管理、决策能力,减少地震的损失。如何在地震发生的最短时间内,安排好各级人员调配、组织抢救人员、协调救援物资配送等等,这些问题都需要一个事先有组织的系统来解决。基于GIS的SDSS,这一面向空间问题,解决半结构化、非结构化决策问题的系统,为解决上述问题提供了有效的手段。
2.2 地震灾害应急工作内容
目前各国研究减轻地震灾害的主要集中在三个途径:提高地震监测预报水平、加强震害预防能力和提高地震紧急救援水平;其中提高地震紧急救援水平是三者中较为现实且投入较少、见效较快、实效显著的手段。从理论上讲,地震应急过程实际上就是一系列有限时间约束条件下的决策与决策实施过程的集合,因此在一定的时间约束条件下,各种决策是否科学合理和各种决策的实施过程是否及时有效,是地震应急工作成败的关键。中国早在2006年就了《国家地震应急预案》,在四川汶川等地发生的8.0级地震灾害中,虽然地震灾害破坏严重,震后次生灾害不断产生,但由于中国政府及时、有效的运行起应急机制,很大程度的减少了可能遭受的损失,并迅速的将灾后重建提上日程。
上述实例表明:利用现代化技术和网络构建应急系统是灾害来临前要做的重要工作。对地震的应急措施一般分为地震发生前的准备、地震后短期的应急管理和地震后长期的恢复重建。通常在地震发生之前,必须进行历史地震资料的调查,根据现有的人类地震机制的研究,建立地震监视系统,积累地震数据,加固基础设施和设备,准备应急措施,建立应急管理机制,在居民区和学校进行震灾教育和训练;地震发生后1个月左右的短期时间内,必须进行的应急管理主要包括灾情的初步预测、灾民的抢救、灾情和上网情况统计和、余震及次生灾害的检测和、灾民和伤员的暂时安置、灾区交通管制和安全警卫以及基础设施如水电供应的恢复等;而在地震之后的很长时间里,还要持续进行恢复重建工作,如震后灾民心理重建工作、城市基础设施建设规划和重建,并建立新的防灾规划等等。这些工作涉及多个部门多种行业多项社会关系,也决定了地震应急工作是个庞大的系统工程。
3 空间决策支持系统
3.1 空间决策支持系统的发展
地理信息系统(GIS,Geographic Information System)是融合计算机图形和数据库于一体,储存和处理空间信息的高新技术,它把地理位置和相关属性有机结合起来,根据实际需要准确、图文并茂地输出给客户,满足城市规划与建设、企业管理和居民生活对空间信息的要求。
但传统的GIS只局限于获取、存储、查询、制图等基本功能,缺少对复杂空间问题的有效支持。如果要应用GIS技术所提供的可视化方案模拟,帮助决策者做出合理迅速的决策,就要考虑运用决策支持系统的方法和原理。
DSS(Decision Support System)是辅助决策者通过数据、模型、知识以人机交互方式进行半结构化或非结构化决策的计算机应用系统。GIS与DSS集成的空间决策支持系统(SDSS,Spatial Decision Support System)就可以更好的解决在城市应急机制中出现的各种问题。
空间决策支持系统(SDSS)是在地理信息系统(GIS)和决策支持系统(DSS)基础上发展起来的一个新兴研究方向,空间决策支持系统(SDSS,Spatial Decision Support System)是用来帮助决策者解决复杂空间问题的信息系统。它可以利用GIS技术的图形数据和属性数据的显示能力、生成模版能力和空间分析能力,同时又构建了一个集成的空间模型管理系统,使得该系统真正能为领导者的决策提供直观的信息服务和决策依据。
3.2 空间决策支持系统的组成
传统的基于GIS的SDSS包括以下三部分:空间数据库及其管理系统、空间模型库及其管理系统和人机接口系统。空间数据库是GIS系统的组成部分,模型库是统计分析软件或DSS的一部分,系统的集成就是GIS系统、DSS(或统计分析软件等)以及人机接口系统的集成。其中GIS系统与空间模型库系统的集成是整个系统集成的核心。
GIS在这里并不作为独立的软件,而是作为决策支持系统的一部分,其主要目的在于为决策者提供决策对象及其环境的空间状态演变的地图以及基于地图的各种视图操作和信息处理,因此只要按需选取GIS的部分功能,而不必具有完整的功能结构。GIS的一些功能如查询、分析等,在DSS中存在相似模块,因此可通过DSS中已有功能得到。查询可利用数据库管理功能,分析模块则可作为一个或多个模型加入模型库,由模型管理子系统统一管理,这样不仅可减少系统的功能冗余,提高系统的一致性,还可降低开发费用。
因此,GIS与DSS相集成,以DSS为核心,扩展其支持图形查询和空间分析的能力,并增加图形数据管理功能,就形成了基于GIS的空间决策支持系统。
空间决策支持系统由空间数据库及其管理系统、空间模型库及其管理系统、空间决策方法库及其管理系统和知识库及其管理系统,可视化人机接口和用户网络共同构成。
4 SDSS在地震应急中的应用
通过对地震灾害及其影响的研究,以及对SDSS组成的分析,可以得到一个基于SDSS的地震应急系统。如图1所示:在该系统中,数据库中包括了用图形表示的空间数据及与之对应的用文本表示的属性数据;模型库中包括了事先制定的应急预案;知识库中包括了决策知识、地震学相关知识;方法库中包括了最优路径选择和决策方案优化等内容。用户网络则包括了多个用户终端,通过用户网络,可以及时连接起多个服务部门(如医疗、消防、军队)和多个层次(如各级政府),将多部门、多层次的服务连接起来。
通过该系统,将有效的整合大量的空间数据和资料,为决策者作出正确的决策给予支持。
5 结语
地震灾害来势凶猛又难以预测,地震应急是为了减轻地震灾害而采取的不同于正常工作程序的紧急防灾和抢险行动。必须在一定约束时间内作出有效的决策并实施,这是地震应急工作的关键。将用于解决空间半结构化和非结构化问题的空间决策支持系统应用于地震应急工作,可以帮助一个城市或区域在地震前做好长期的准备,并在地震发生的最短时间里,最有效的作出决策和执行决策。这方面的研究将有很多工作去做。
参考文献
[1]金德印.GIS在区域地震减灾中的应用前景(上)[J].世界地震工程,1995,(4).
[2]苏桂武,聂高众,高建国.地震应急信息的特征、分类与作用[J].地震,2003,(3).
[3]马浩然,冯启民,莫善军.城市地震应急对策支持系统研究[J].世界地震工程,2005,(1).
[4]王建鹏,马吉苹.基于GIS的城市应急系统研究[J].地理空间信息,2004,(3).
[5]徐志胜,冯凯,徐亮,冯春莹.基于GIS的城市公共安全应急决策支持系统的研究[J].安全与环境学报,2004,(6).
篇5
关键词:抗震设计;建筑房屋结构设计;住房安全
建筑结构抗震设计中,建筑结构设计人员需要正确认识抗震设计的意义和价值,并且加大了对建筑抗震设计要点的控制力度,从而优化和完善建筑结构的抗震性能,保障群众的生命财产安全。为此,研究抗震设计在建筑房屋结构设计中的应用具有积极的现实意义。
1建筑工程结构抗震设计的重要性
抗震设计在建筑工程结构设计中占据着重要的位置。首先,能够完善工程结构的抗震性能。工程人员可采取切实可行的技术手段,增强建筑工程结构承受地震作用的能力,从而维持工程结构的稳定性和安全性。其次,有助于提高建筑工程结构整体刚度。在工程设计中,建筑工程结构的刚度存在十分明显的不足,这也是其在地震作用下产生变形或塌陷的主要因素。抗震设计中,设计人员需根据工程实际采取多种措施增加结构刚度,强化抗震能力。最后,建筑工程抗震设计也可减轻地震对建筑工程结构的负面影响,以削弱地震灾害对社会的不利影响。
2建筑工程结构抗震性设计的基本原则
为优化建筑工程结构设计中的抗震性能,完善建筑抗震设计,设计人员应准确把握建筑工程结构抗震设计的主要原则。
2.1简单化原则
在建筑工程结构设计中,结构形式越简单,计算简图越明确,地震作用传递途径也越直接。与复杂的建筑结构体系相比,简单的建筑工程结构体系可增加力学计算的准确性,从而有效平衡项目结构设计,最大限度地避免结构设计过于复杂度高所引发的设计不全面问题。同时,建筑形体的规则性还可减少地震灾害对建筑结构的负面影响,弱化地震作用过程中的力学传递效果,优化建筑的抗震性能。
2.2抵抗性原则
为有效加强建筑工程结构在地震作用下的稳定性和安全性,应在结构体系设计中全方位考虑地震作用。为此,设计人员在工程结构设计期间,要建立相对科学和完善的抗震体系模型,确保发生地震灾害时,建筑结构依然能够保持相对稳定性,抵御地震灾害的负面作用,也可充分展现模型的预防性作用和优势。上述工作也是建筑结构抗震设计中的重点内容。为加强结构的稳定性和安全性,要求合理设置抗震能力,且抗震性能设置不宜过大,需保障其自身结构体系力学的平衡性效果。
2.3合理性原则
科学合理的结构布局可以有效抵御地震作用时造成的冲击力,提升建筑的抗震能力。因此,在工程结构抗震设计中,设计人员要从结构的整体特点入手,将在地震作用下可能首先发生位移或形变的建筑部位找出来,并对导致这一部位出现形变的原因进行分析,找出设计不合理之处,进而对现有的结构布局进行优化和调整。然后再次重复同一的实验,直至整个布局受力平衡且无明显变形或形变位置为止。建筑结构抗震设计中,遵循合理性原则,可对建筑结构形态、连接部位特征以及受力情况等进行综合分析与考量,合理调整结构性能参数,科学选择材料设备,提高建筑结构设计质量,降低地震灾害对建筑的影响,减少坍塌问题的产生。
3抗震设计在建筑结构设计中的应用
随着社会经济发展速度的加快,人们对生活质量的要求越来越高,建筑作为生活及工作中的重要组成部分,人们对其要求也在逐渐提升。若想切实的保障建筑工程的施工质量,则就需要切实的做好建筑结构设计工作,并在其中融入抗震设计内容,一方面避免建筑建立在危险区域的可能,另一方面对建筑结构进行优化调整,对其性能及受力状态进行重新设计,以提升建筑强度、承载性能,提高建筑整体的稳定性和安全性。
3.1科学选址
建筑抗震结构设计中,建筑选址尤为关键,虽然突发的地震灾害可能使建筑物轰然倒塌,但科学合理的地理位置也可显著提高建筑物的抗震能力。在发生地震灾害时,建筑结构可能产生明显的移位现象。不同结构和不同性质的土体上,位移的程度也会存在较大的差异。如建筑结构设置于无法满足工程建设要求的土体上,不仅不利于完善建筑结构的性能,而且也会加大建筑物坍塌的风险。为此,在建设项目选址的过程中,要以可有效控制地震作用影响的地区为首选,并全方位考量附近地形和地貌概况,将工程建设在平坦开阔的区域,注重建筑物周边土体的密实度和稳定性,进而承受不同的荷载组合。若无法避开不利地质区域,设计人员可以发挥自身的专业优势和技术优势,采取切实可行的改进措施,根据建筑的抗震能力,采取有效的地基基础设计和加大上部结构刚度的措施,最大限度地减少地震灾害对建筑结构的负面影响。
3.2设置多道抗震防线
在建筑物抗震设计的过程中,设计人员应根据实际设置多道抗震防线,采取该设计模式可控制地震对建筑物的不利影响。在建筑结构设计中,应在抗震体系中应用延性优势较为明显的构件,这也是建筑结构抗震的第一道防线。或者也可设置多种其他的建筑构件,形成第二和第三道防线。发生地震灾害时,如第一道防线受损,则可充分利用其他防线的作用和功能承受地震灾害所带来的冲击,为人们的生命财产安全提供有力保障。多到抗震防线的设置也能够消减地震作用力对建筑结构的威胁,尤其是对高层建筑的威胁,保证建筑在地震灾害中的稳定性,降低危险系数,减少对居民及周边环境的连带影响。
3.3合理布局,控制地震能量
采取减少地震作用的方法可有效减轻地震灾害对建筑结构造成的负面影响。为严格控制地震灾害产生的能量,在建设土木工程结构的过程中,还需认真分析建筑物位移动作的影响因素,且在结构设计的过程中注重因素的合理预测与定量分析,以期在结构设计的过程中减弱地震震动产生的能量。同样重要的是,发生地震时,为严格控制建筑物可能出现的破损和变形问题,需认真分析和设计建筑底部位置的塑性变形,这种方法在地质硬度较高的土木工程建设中具有十分显著的优势。在设计过程中,工作人员应将结构间的关系及力传导方向等进行思考和分析,合理利用结构间的协作关系,实现对地震能量的消减和把控,降低地震能量波集中传导对局部建筑结构带来的影响和威胁,保证建筑的质量。在力传导分析中,要做好应力均衡划分的思考,避免局部应力过大带来的威胁,保证建筑结构的质量。
3.4加强结构抗震设计
3.4.1防震缝设计
以预防地震为基本原则组织抗震结构设计,对于无法满足设计要求的建筑,可以在特定位置设置防震缝,合理利用防震缝分解建筑内部结构,使建筑内部结构成为独立于其他结构的重要单元。缝隙两侧也需预留结构宽度,保证防震缝两侧建筑完全分离。如出现地震作用,则防震缝可有效减轻地震产生的波动,以规避建筑的某个部分影响建筑结构的其他部分。
3.4.2抗震墙设计
建筑结构设计中,如发生严重的地震灾害,则建筑物抗震墙所受的影响最为明显。墙体受到地震作用后,会产生不同程度的裂缝问题,如问题较为严重也会引发建筑倒塌的情况。所以,抗震墙设计也成为建筑结构设计中的关键内容。墙体设计需要高度满足建筑抗震性能的要求。在建筑结构设计中,可采取精细化设计方式。墙体横向设计期间,始终坚持均匀设计原则,确保发生地震灾害时,墙体不易产生横向位移。在墙体纵向设计阶段,为抵御严重的地震灾害,要规避墙体竖向裂缝,这里纵向设计与横向设计的有机结合可有效减轻地震灾害对建筑结构的不利影响。同时也可提高建筑结构的承载力。通常情况下,建筑刚度与墙体的数量有着十分密切的联系,如墙体的数量无法满足工程结构设计的要求,则建筑结构的刚度过小,进而造成建筑位移过大,降低建筑结构的抗震能力。所以,抗震墙设计和布置在抗震设计中占据着极为关键的位置。
3.4.3构件设计
现代房屋建筑建设中,工程质量与结构稳定性关系密切。轻质高强的工程受地震作用的影响较小,也可减少地震灾害所引发的生命财产损失。为维持建筑结构的稳定性,要求人员采取有效措施减轻结构的自重。在规范施工的前提下,减轻结构重量,采用低质高强的材料能更好的维护房屋整体结构稳定性,增强其抵御地震的能力。
结语
现阶段,我国的地震灾害发生频率显著上升,为有效减轻地震灾害对人们日常生活的负面影响,在建筑结构设计期间,务必高度重视结构抗震设计,分析和总结建筑结构设计中的过往经验,将总结的经验教训应用于工程结构设计中,且做好建筑的防震缝设计、抗震墙体设计以及构件设计,以此提升建筑结构抗震设计水平,优化房屋抗震性能,加快现代建筑行业的前进脚步。
参考文献
[1]王艳红.抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用分析[J].居舍.2019(13)
[2]杨德明.抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用[J].住宅与房地产.2019(06)
[3]肖凯峰.简述抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用[J].城市建筑.2020(05)
[4]杨国艳.分析房屋建筑结构的耐久性与安全性施工质量控制[J].建材与装饰.2020(01)
篇6
一、总则
1、地震群测群防工作是指非地震系统的公民和社会组织,依法从事的地震监测和地震灾害防御行为。
2、地震群测群防工作是防震减灾工作的重要组成部分,是建立健全防震减灾社会动员机制和社区自救互救体系的重要内容。
3、地震群测群防工作包括地震宏观异常测报、地震灾情速报、防震减灾科普宣传、社区地震应急和民居抗震设防指导。
4、地震群测群防工作应坚持预防为主、测防结合、平震结合的原则。
二、地震群测群防工作网络建设
1、各镇乡(街道)的防震减灾工作,在市地震业务部门的统一指导下开展工作,并指定一名分管领导具体负责。各镇乡(街道)要设立一名防震减灾助理员(联络员),具体人员由各镇乡(街道)自行指派。
2、各镇乡(街道)、社区要建立一支防震减灾志愿者队伍,开展防震减灾科普宣传和辖区地震应急工作。防震减灾志愿者队伍由防震减灾助理员(联络员)负责筹建。
三、防震减灾助理员(联络员)职责
(一)地震宏观异常测报
1、地震宏观现象的观察与观测
防震减灾助理员(联络员)应注意观察周围的事物和现象的变化,如动物、地下水、地形变、电磁、气象等,认识其正常的变化规律,了解造成这些变化的因素。在有条件的地方,可以开展一些简单的观测,并把观测结果进行记录。
2、地震宏观异常的调查与核实
防震减灾助理员(联络员)发现宏观异常后,应及时进行异常的调查核实。首先是调查出现的异常本身是否可靠,其次是分析异常的原因。
防震减灾助理员(联络员)应配合上级防震减灾业务主管部门到现场访问有关人员,把握异常的真实性,必要时也可进行简单的测量、试验与分析。
在宏观异常的调查核实中,还要注意分析异常规模、出现的区域与时间等特征。
调查核实后,可进行异常的识别,是否与未来的地震有关,即能否作为地震宏观异常。
3、地震宏观异常的上报
调查核实后的地震宏观异常现象应及时填写“地震宏观异常填报表”(附件)上报。
上报的方式一般应将填写的表格以尽可能快的形式报给市地震部门。对突然出现的、规模较大的、情况严重的异常,除了按规定填报外,还应以电话、传真、电子邮件等方式上报市地震部门,也可同时上报省、xx市地震部门。
(二)地震灾情速报
1、地震灾情的观察和估计
地震发生后,防震减灾助理员(联络员)观察所处环境及附近的房屋、景物的变化,根据观察结果,结合人的感觉,对照《中国地震列度表》中的三类基本标志性现象,粗略估计地震灾害程度。
2、将地震灾情的初步观察结果及时向市地震部门报告。
3、地震灾情的调查
在做出首次速报后,应尽快调查了解辖区内的三类基本现象。调点是:
(1)人员的伤亡及分布情况。
(2)建筑物、重要设施设备的损毁情况,家庭财产损失,牲畜死伤情况。
(3)社会影响,包括群众情绪,生活秩序、工作秩序、生产秩序受影响情况等。
(4)地震造成的其他灾害现象。
4、地震灾情的后续速报
将调查结果进行第二次速报,以后还应不断调查核实和补充新情况,尤其人员伤亡变化情况须随时上报。
(三)防震减灾科普宣传
防震减灾助理员(联络员)在市地震部门指导下,配合镇乡(街道)有关部门承担本辖区的防震减灾科普宣传任务。
1、宣传方式
(1)设立宣传橱窗、墙报。
(2)举办防震减灾科普讲座。
(3)播放地震科普宣传声像资料片。
(4)散发地震科普读物、挂图、宣传页。
(5)利用科技周、“7.28”唐山地震纪念日、“三下乡”等进行科普知识宣传。
(6)组织各种地震应急演练。
2、宣传内容
(1)平时宣传
我国及本地区地震环境和地震活动特点;地震基本科学知识;地震监测预报、震灾预防和应急与救援的有关知识;个人及社会防震减灾基本技能常识;建设工程抗震设防知识与措施;国家有关防震减灾的方针、政策和法律、法规;我国地震科学水平和防震减灾工作成就与现状。
(2)临震宣传
地震应急预案与应急对策措施的主要内容与启动程序;地震监测预报的方法,现阶段地震预报科学水平;地震宏观异常现象的观察、识别和临震异常信息的上报;各类房屋建筑和生命线工程在不同强度地震下的震害特点与抗震防灾措施;社会公众地震应急避险与自救互救知识;地震灾情速报知识和速报渠道
与程序;地震谣传的识别与预防知识;有关地震预报、地震应急的法律、法规知识。
(3)震后宣传
有关地震震级、灾情情况和震后趋势判定公告的内容;党和政府抗震救灾的对策措施;伤病员抢救转移的知识和方法;防止地震次生灾害的知识;震后恢复重建时场地选择及抗震设防要求方面的知识;有关识别和预防地震谣传的知识。
(四)社区地震应急
1、社区地震应急准备
(1)制定社区地震应急预案。包括社区应急、邻里自救互救、人员疏散、人员密集场所疏导、重要目标岗位应急抢险抢修、家庭应急等。
(2)组织建立防震减灾志愿者队伍。明确组织者、人员、职责、任务,并协助上级防震减灾业务主管部门对志愿者的培训、训练和演练工作。
(3)指导社区居民掌握地震灾害自防、自救、互救基本知识,熟知附近的避难场所,并开展适当的演练。
2、临震应急措施
(1)本辖区的应急预案启动后,防震减灾助理员(联络员)协助实施应急预案。
(2)密切关注震情变化,随时与市地震部门保持联系,及时反映宏观信息。
(3)根据政府和有关部门部署,协助居民避震疏散。
(4)指导家庭贮存各种必备生活用品和工具。
3、震后应急措施
(1)协助辖区内的震后快速反应工作,迅速报告灾情和紧急救助情况。
(2)组织志愿者队伍和居民开展救助,防止次生灾害的发生。
(3)协助疏散灾民和发放救援物品。
(4)协助有关部门维护辖区秩序。
(五)镇乡(街道)民居抗震设防
1、宣传房屋抗震知识,包括民居震害和特点、抗震设防要求、房屋建造的抗震措施。
篇7
【关键词】地震;灾害;结构设计
地震是人类在地震区建筑结构设防与不设防,震后结果大不一样。要使工程建设真正达到能够减轻以至避免地震灾害,把握好抗震设计关是减轻地震灾害的根本措施。 地震是人类在繁衍生息、社会发展过程中遇到的一种可怕的自然灾害。强烈地震常常以其猝不及防的突发性和巨大的破坏力给社会经济发展、人类生存安全和社会稳定、社会功能带来严重的危害。据统计,历史上各种自然灾害曾毁灭了世界各地52个城市,其中因地震而毁灭的城市有27个。地震之外的其它各种灾害,如水灾、火灾、火山喷发、风灾、沙灾、旱灾等毁灭的城市为25座。因此,地震占灾害总数的52%。可见地震灾害确系“群害之首”。研究表明,在地震中造成人员伤亡和经济损失最主要的因素就是房屋倒塌及其引发的次生灾害(约占95%)。无数次的震害告诉我们,抗震设防是防御和减轻地震灾害最有效、最根本的措施。
另一方面,我国作为发展中国家,人口稠密,建筑物抗震能力低。因此,我国的地震灾害可谓全球之最。上个世纪,全球因地震而死亡的人数为110万人,其中我国就占55万人之多,为全球的一半。因此,粗略地说,我国的国土面积占全球的1/14,人口占1/4,地震占1/3,地震灾害占1/2。因此,建筑物的抗震设防问题是我国减轻自然灾害、保障国民经济建设和社会持续发展,特别是保障人民群众生命安全的一个重要问题。
1 震害多发点
地震作用具有较强的随机性和复杂性,要求在强烈地震作用下结构仍保持在弹性状态,不发生破坏是很不实际的;既经济又安全的抗震设计是允许在强烈地震作用下破坏严重,但不倒塌。因此,依靠弹塑性变形消耗地震的能量是抗震设计的特点,提高结构的变形、耗能能力和整体抗震能力,防止高于设防烈度的“大震”不倒是抗震设计要达到的目标。
1.1 结构层间屈服强度有明显的薄弱楼层
钢筋混凝土框架结构在整体设计上存在较大的不均匀性,使得这些结构存在着层间屈服强度特别薄弱的楼层。在强烈地震作用下,结构的薄弱层率先屈服,弹塑性变形急剧发展,并形成弹塑性变形集中的现象。如1976年唐山大地震中,13层蒸吸塔框架,由于该结构楼层屈服强度分布不均匀,造成第6层和第11层的弹塑性变形集中,导致该结构6层以上全部倒塌。
1.2 柱端与节点的破坏较为突出
框架结构的构件震害一般是梁轻柱重,柱顶重于柱底,尤其是角柱和边柱易发生破坏。除剪跨比小的短柱易发生柱中剪切破坏外,一般柱是柱端的弯曲破坏,轻者发生水平或斜向断裂;重者混凝土压酥,主筋外露、压屈和箍筋崩脱。当节点核芯区无箍筋约束时,节点与柱端破坏合并加重。当柱侧有强度高的砌体填充墙紧密嵌砌时,柱顶剪切破坏严重,破坏部位还可能转移至窗洞上下处,甚至出现短柱的剪切破坏。
1.3 砌体填充墙的破坏较为普遍
砌体填充墙刚度大而变形能力差,首先承受地震作用而遭受破坏,在8度和8度以上地震作用下,填充墙的裂缝明显加重,甚至部分倒塌,震害规律一般是上轻下重,空心砌体墙重于实心砌体墙,砌块墙重于砖墙。
2 抗震结构设计
较合理的框架地震破坏机制,应该是节点基本不破坏,梁比柱屈服可能早发生、多发生,同一层中各柱两端的屈服历程越长越好,底层柱底的塑性铰宜最晚形成。即:框架的抗震设计应使梁、柱端的塑性铰出现尽可能分散,充分发挥整个结构的抗震能力。
2.1 抗震计算中的延性保证
从用楼层水平地震剪力与层间位移关系来描述楼层破坏的全过程可反映出,在抗震设防的第二、三水准时,框架结构构件已进入弹塑性阶段,构件在保持一定承载力条件下主要以弹塑性变形来耗散地震能量,所以框架结构需有足够的变形能力才不致抗震失效。试验研究表明,“强节点”、“强柱弱梁’、“强底层柱底”和“强剪弱弯”的框架结构有较大的内力重分布和能量消耗能力,极限层间位移大,抗震性能较好。
综合大量实验研究成果,影响不同受力特征节点延性性质的主要综合因素有:相对作用剪力、相对配筋率、贯穿节点的梁柱纵筋的粘结情况。
2.2 构造措施上的延性保证
四川大地震实践证明,当建筑结构在大地震中要求保持足够的承载能力来吸收进入塑性阶段而产生的巨大能量,因为此时的结构在震中进入到一个塑性阶段,容易产生变形。所以,根据这种特点和抗震的要求,多发地震的国家钢筋混凝土结构抗震设计均要求按延性框架结构进行设计,所以建筑结构的设计必须保证结构局部薄弱区的承载力与刚度,保证了建筑构造的整体性,延性的增加也就提高了变形能力,这样可以减少地震的破坏性,提高了建筑的抗震能力。
在结构布置上,按扩大了的柱端抗弯承载力进行设计,理论上可将柱屈服的可能性减少,保证“强柱弱梁”的设计原则。但因各种原因,如梁的实际抗弯承载力可能增大,高振型使柱中反弯点的转移等综合因素影响,要使柱中完全避免塑性铰是困难的,同时为实现“强剪弱弯”的要求,保证塑性铰区域的局部延性,也必须通过一定的构造措施来保证结构的延性,具体做法如下:
2.2.1 限制轴压比与纵筋最大配筋率合理的受力过程可明显提高构件延性,为实现受拉钢筋的屈服先与受压区混凝土压碎的破坏形态,以提高塑性铰区域的转动能力,规范限制轴压比与纵筋最大配筋率,同时对混凝土受压区高度也提出相应要求。
2.2.2 限制约束配筋和配筋形式。加密塑性铰区内的箍筋间距是很重要的一点,为保证“强节点”、“强柱弱梁”、“强底层柱底”和“强剪弱弯”的设计原则及塑性铰区域的局部延性,有必要加密塑性铰区内的箍筋间距,这不但可提高柱端抗剪能力,还可约束核心区内混凝土,对纵向钢筋提供侧向支承,防止大变形下纵筋压曲,从而改善塑性铰区域的局部延性。
2.2.3 限制材料。拒绝豆腐渣工程的第一关就是把握好材料质量,材料延性对确保构件(结构)延性极为重要。
3 结语
钢筋混凝土框架结构是我国大量存在的建筑结构形式之一,历年震害资料表明:钢筋混凝土框架结构的柱端与节点的破坏较为严重,其抗震设计中必须满足“强柱弱梁”、“强剪弱弯”、“强节点”、“强底层柱底”等延性设计原则和有关规定。在多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计的实践中,由于设计人员对规范的理解和掌握尺度上,以及因地因人在结构选型、布置以及计算方法上相互差异较多而对设计产生较多的争议,抗震设计方法值得深入研究。
参考文献:
篇8
个地震安全性评价工作成果,对安阳市断层分布及特征、覆盖层厚度、等效剪切波速、场地类别、地震地质灾害等建筑场地条件进行了分析。
关键词:地震安全性评价;建筑抗震;场地条件
中图分类号:P315文献标识码: A
随着我国经济的飞速发展,建设工程规模越来越大,功能越来越复杂,对抗震设防要求也越来越高。尤其是高层、有着特殊功能的建筑,地震地质条件复杂或地震动参数分界线两侧的地区,需针对建筑物的功能,专门研究建筑工程的场地条件及地震动参数,才能满足建筑物对抗震设防的要求。一次地震灾害的大小,除与地震的大小、震源的深浅有关外,还与特定场点的断层分布及活动性、覆盖土层厚度、岩土性质、地形地貌等工程地震地质条件有关。1985年墨西哥西南太平洋发生的地震却使远离震中400公里的墨西哥城遭到严重破坏,主要原因就是软弱场地土使该市的高层建筑对远震中长周期的地震波敏感而产生的震害。汶川地震产生的总长度300km左右的地表错动带及其附近产生的地表形变,是汶川地震成灾的重要因素。[1]
一、安阳及附近断层分布特征
《建筑抗震设计规范》第4.1.7条规定:“场地内存在发震断裂时,应对断裂的工程影响进行评价”,规范要求发震断裂的最小避让距离见表1:
据本地区的建筑场地地震安全性评价工作中的物探结果,安阳市及附近存在的主要断裂有十条,据断层走向可分为两大类:北北东向和北西西向,断层皆为正断层。据《建筑抗震设计规范》第4.1.7条第1款“非全新世活动断裂可忽略发震断裂错动对地面建筑的影响”,据此,本地区的建筑抗震设计可不考虑避让措施。但如有断层活动性的最新成果,有关部门要及时掌握。安阳及附近断层特征见表2:
二、建筑场地类别特征
安阳市区地貌属太行山前冲洪积带,第四纪沉积变化较大,厚度从20多米至90余米,总体走势是从西北至东南逐渐变厚。
安阳市区的覆盖层厚度一般为15~58米,主要变化规律是从西向东渐厚,从北向南渐厚。作者对安阳市区66个工程场地的119个地震地质钻孔进行了土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度统计。此66个场点遍布安阳市2010年规划区范围,对距离过近的钻孔和场点作合并或剔除,有效统计场点样本数62个。统计结果显示,等效剪切波速vs≤140的场点无,140<vs≤250的场点有51个,250<vs≤500的场点11个。对覆盖层厚度的统计结果是,有58个场点的覆盖层厚度在16-50m之间,有4个在50-60m之间。通过以上统计,安阳市的建筑场地类别可有如下分析表,见表3:
三、地震地质灾害
地震地质灾害是由地震动或断层错动引起的可能影响场地上工程性能的场地失效。地震地质灾害主要有三类:一是由于地震动作用导致的对工程有直接影响的工程地基基础失效,如砂土液化;二是由于地震动作用导致的对工程有间接影响的工程场地失效,如岩体崩塌、滑坡;三是由地震断层作用导致的地面变形。[2]
对于场地土液化,通过对62个地震安全性评价工作报告和多个岩土工程勘察报告查看,未发现有场地土液化的评价。统计对安阳市区未发现场地土地震液化评价的原因,有如下三种:一是安阳市区地下水开采严重,地下水位埋深较大,市中心及铁路以西的地下水位一般都大于20米;二是安阳市地层多以粘性土为主,20米以内少有砂和粘粒含量小于13的粉土(安阳市的抗震设防烈度为8度);三是据安阳市活断层探测工作中的土层年龄样测定结果,安阳市一般8-10米以下为晚更新世及以前的地层。以上三种原因,据《建筑抗震设计规范》第4.3.3条,可不考虑液化问题。
对于岩体崩塌和滑坡,安阳市地处安阳冲洪积扇平原区,地势平坦,一般海拔65-米,为第四系地层覆盖区,一般无陡坡、基岩出露,故不存在岩体崩塌和滑坡问题。
对于地震断层错动对地表的影响评价,据目前掌握的证据,安阳市的主要断层只能证明其活动到晚更新世,据《建筑抗震设计规范》,可忽略发震断裂错动对地面建筑的影响。
三、结语
1.安阳市及附近存在的主要断裂有十条,据目前掌握的证据,最新活动年代更新世(Q3)。但如有断层活动性的最新成果,有关部门要及时掌握。
2.安阳市的建筑场地类别划分,主要为中软场地土,Ⅱ类
场地。
3.安阳市区建筑工程场地一般不存在地基土地震液化、断
层地表错动、滑坡等地震地质灾害。
参考文献
[1]高孟谭,等.汶川特大地震灾害特点及其防灾启示[J].震灾防御技术,2008,(3).
篇9
【关键词】影像定位技术;地质测绘;遥感影像技术
地质测绘是地质工程勘察的重要一环,服务于地质工程、岩土工程项目建设,主要是通过运用地质理论、测绘技术等对与工程建设相关的地质进行观察和描述,并根据特定要求和勘测结果获得一个具有较高精度的工程地质图,为后期工程建设施工打下基础,其重要性不言而喻。随着科学技术的发展,具有自动化、数字化特点的现代测绘技术开始广泛应用于工程地质测绘中,极大提高了测绘准确性,特别是影像定位技术可准确划分地区的矿产和岩层,确定地质基本属性,具有很高应用价值。
一、地质测绘工程中影像定位技术的应用
1.遥感影像技术的应用
遥感影像技术是使用率最高的影像定位技术之一,在一般地质测绘工程中,测绘人员会利用遥感影像技术勘察地质岩石地区周围地理环境、地势走向和地形地貌特征。遥感影像技术特征主要表现在以下几方面:①不同的传感器会影响遥感影像定位过程中获取的像素值,最终影响遥感影像清晰度,故在应用遥感影像定位技术的过程中需依靠波段值来描述遥感影像像素值。②不同的传感器还会使产生的影像文件格式不同,实际应用中避免使用一种方式对所获取的影像进行描述和解释。③运用遥感影像技术获取的图像信息不能进行有损压缩,否则会造成图像信息丢失,影像效果不理想。
2.三维可视化技术和影像动态技术的应用
在地质测绘中,除了应用遥感影像定位技术,还会用到三维可视化技术和影像动态技术,特别是进行野外测绘时,这两种影像定位技术更具优越性。它们主要是建立在遥感技术的基础上,进行深层次地质勘察,选择能够在微观和宏观两方面实现控制地质情况的条件,并设计出可行性观测路线,对地质条件进行全面阐述和测绘,得出地质特点,最终确定地质特征。在地质测绘工程中应用三维可视化技术和影像动态技术一方面能使用三维技术进行分析,根据测区信息、观测路线在条件比较优越的地方、岩石单位较多的地方进行测量,另一方面还能利用三维可视化技术设置专门的追索线路,从而了解关键的接触关系和构造空间延伸情况。
二、影像定位技术在地质测绘工程中的使用情况
1.在水文地质勘察中的使用
地质特征不仅包含相应的土壤和岩石结构,还包括当地的水文特征,研究自然地质条件有助于预测工程地质的作用,而水文地质条件又与自然地质现象密切相关,所以有必要开展水文地质勘察,以便明确产生原因和促进发展的条件。通过影像定位技术采集图像以及反馈其他信息,有助于全面掌握各个阶段环节的水文地质情况,由此详细核查地下水形成、贮存、流量、流动趋势等变化情况可为水资源的合理开发、利用和排除等工作的顺利开展打下基础。首先,影像定位技术可应用于水文地质测绘中,通过分析研究所获取的图像信息可在较短时间内准确掌握某地区水文地质潜在规律,便于寻找地下水源。其次,可应用于地下水资源调查中,通过遥感影像技术获取的图像清晰能将含水层、含水构造边界清晰体现出来,进而了解地下水存储情况。
2.在地震灾害中的使用
地质构造出现改变,比如构造活动的进行、活断层的形成等会引起地震,地震发生较大就会出现地震灾害,不仅会影响各种不同性质岩体的稳定性和工程区域内岩体的稳定性,严重的话还会严重威胁人民生命财产安全,所以必须采用一定的地质测绘技术对地质构造进行分析。影像定位技术在地震灾害中就有着广泛应用,主要是通过获取地质变化的图像信息,了解地质构造与地震之间的关系,从而对地震灾害的预测提供详尽、可靠的信息,尽可能采取针对性措施降低地震灾害对工程带来的损失。
3.应用案例
编制某海洋海图,为降低测绘成本,提高工作效率,确保测量准确性,决定采用影像定位技术。实际操作过程中,测绘人员首先根据不同的使用要求,选择出了分辨率不同的测绘遥感影像数据信息。一般在实际应用过程中,主要以高分辨率的影像数据信息为主,此类影像更适合用于海洋海图的测绘。在本工程中,测绘人员主要是根据比例尺来选取不同的空间分辨率遥感影像信息的。见表1。
表1 遥感影像数据信息的选择
制图比例尺 1:5000 1:10000 1:25000 1:50000 1:250000
制图所需分辨率(m) 0.4-0.5 0.8-1 2 3-5 10-20
更新地图所需分辨率(m) 1 2 3-5 5-10 20-30
在测绘工作中,测绘人员利用绿光、蓝光、红光波段进行色彩合成,合成了与地物颜色一致的真彩色,获得了能够解释的遥感影像。破译影像后,对遥感影像中与地理环境有关的各个地理因素实施了跟踪式数字化显示,构成了测绘信息的基本依据,若想更新地图,可先与旧地图对比,找出需要更新的信息。通过运用影像定位技术,测区水文地质状况、地形地貌被直观地反映了出来,不仅实现了宏观上对整个测区的详细反映,还在微观上进行了剖析,在此基础上,测绘人员更为全面的把握了当地地质,海洋海图编制顺利完成,为实际工程建设提供了有力支撑。
三、结语
总之,影像定位技术作为一项具有数字化、自动化特征的测绘新技术,对于提高工程地质测绘精确性、确保工程建设质量和建设安全性具有重要作用,目前该项技术在水文地质勘察、地震灾害预测中都得到了广泛应用,效果显著,并促使着地质测绘工程的快速发展。未来,地质测绘工作的发展趋势是多元化、集成化、可视化、实用化的,所以我们必须加强对各种现代测绘技术的应用研究,开发形式上多样化、精度上等级化、比例尺上系列化得测绘产品,不断提高地质测绘工程精确性和有效性,使其在地质工程建设中的指导作用得以充分发挥。
参考文献:
[1]王家耀.信息化时代的地图学[J].测绘工程,2000,9(22).
[2]中国测绘学会工程测量专业进展研究报告[R].2006.
[3] 中张超, 陈丙咸, 邬伦. 地理信息系统[ M] .北京: 高等教育出版社, 1998.
[4 ]史培军, 李京, 潘耀忠. 中国地理信息系统学科建设与人才培养探讨[ C] //中国地理学2003 年学术年会. 2003.
篇10
关键词:鲁甸地震;景谷地震;滑坡;自然地理条件;玄武岩;风化作用
中图分类号:P31594文献标识码:A文章编号:1000-0666(2017)01-0153-08
0前言
2014年8月3日16时30分,云南鲁甸(2710°N,10333°E)发生MS65地震,震源深度12 km,震中烈度为Ⅸ度,等震线长轴方向为NNW向,Ⅵ度区及以上面积达10 350 km2,共造成617人死亡,112人失踪、3 143人受伤①。地震造成大型滑坡(滑坡体积为100×104~1 000×104 m3)②上百处,其中,规模最大为红石岩滑坡,滑坡体积大于1 000万m3(特大型滑坡),形成牛栏江堰塞湖(Chang et al,2015;陈晓利,常祖峰,2015;周庆,吴果,2015),造成严重的人员伤亡和经济损失,最为典型的是甘家寨大型滑坡,致使甘家寨村55人被埋(许冲等,2014;周庆,吴果,2015)。
2014年10月7日21时49分,云南景谷(234°N,1005°E)发生MS66地震,震源深度为5 km,震中烈度为Ⅷ度,等震线长轴方向为NW向,Ⅵ度区及以上面积约11 930 km2,共造成1人死亡、331人受伤③。2014年12月6日2时43分和18时20分景谷(233°N,1005°E)、(233°N,1005°E)两区域相继发生MS58、MS59强余震。此次地震导致部分山体滑坡,但规模较小(皇甫岗等,2015),灾害程度轻,未造成人员伤亡。
鲁甸、景谷地震灾区虽同处于云南高原山区,两次地震时间相近,震级相差不大,但引发的地质灾害无论是规模上还是数量上都相差巨大,人T伤亡数量和经济损失也有显著差异。深入探讨其滑坡差异的原因,对云南地区地震地质灾害预防和地震灾害应急快速评估具有重要的科学和实际意义。
1地震地质灾害总体特征
11鲁甸震区滑坡灾害特征
据云南省国土资源局调查资料,鲁甸地震发生前,灾区共有滑坡290处、崩塌51处,其中,Ⅸ、Ⅷ度区滑坡11处、崩塌1处。震后灾区滑坡共986处,崩塌462处,Ⅸ、Ⅷ度区滑坡142处、崩塌144处。
在鲁甸地震Ⅷ~Ⅸ度烈度范围内,广泛出现了地裂缝、滑坡和崩塌,方量数十立方米至上千万立方米。其中,最大的滑坡崩塌体为红石岩堰塞体(图1),总方量约1 200万m3。堰塞湖直接影响上游会泽县两个乡镇1 015人,威胁下游沿河的鲁甸、巧家、昭阳三县(区)10个乡镇3万余人、33万亩耕地以及位于下游牛栏江干流的天花板、黄角树等水电站的安全。此外,地震引发甘家寨、王家坡等大型滑坡(图2),造成严重的人员伤亡和经济损失,其中,甘家寨滑坡导致55人被埋。
云南省地震局多次派出相关专家前往鲁甸灾区进行科学考察和详细的地质灾害调查,绘制鲁甸地震滑坡灾害分布图,如图3所示。
鲁甸地质灾害的空间分布明显受构造活动强烈程度、地形地貌、地层岩性条件的控制(唐立梅,2007),具体块状和带状的分布特征如下:
(1)地质灾害点多集中于构造活动强烈、断层发育的区域(焦廷朝,2010),如龙头山镇的骡马口断层附近区域、乐红―梭山接壤区。此次地震中的龙头山镇甘家寨大型滑坡位于该区域。
(2)山高坡陡、地势险峻的牛栏江沿岸,梭山―乐红―龙头山―火德红―大水井的沿岸一带,
地质灾害发育程度较高。此次地震的红石岩堰塞湖、李家山滑坡属于该区域。
(3)地层岩性较破碎的地区,如玄武岩区或较软弱岩组地区,地质灾害较发育。新街乡一带因第四系覆盖层的影响,发育有较多的表层滑坡。
12景谷地震滑坡灾害特征
据国土部门统计,景谷MS66地震共诱发滑坡40处,其中小型滑坡22处,中型滑坡14处,大型滑坡4处(图4),未造成人员伤亡和重大经济损失。
经分析,鲁甸地震灾区较之景谷地震灾区,滑坡灾害危害程度更为严重。
2滑坡灾害的控制和影响因素
地震滑坡灾害发育和成生条件主要取决于以下几个方面:人文环境(人口密度与人类活动程度等)、自然地理条件(地形地貌、水文条件、气候条件、岩性、植被等)、地质构造条件(新构造运动强度、活动断裂发育与分布、岩土体工程地质类型)等(胡金等,2007)。
在地震滑坡中,地质构造因素起主导控制作用,断裂带中的岩体破碎、裂隙发育,非常有利于滑坡的形成。其致灾原因大致如下:首先,在构造活动强烈、断层发育的区域灾害点的分布明显密集;其次,山高坡陡、地形陡峻的地区灾害亦分布较多,而地壳的构造隆升作用是引起地形地貌差异的根本原因;再次,岩性破碎的地区也更容易产生灾害,而构造运动必然伴随岩体的变形与构造面的进一步发育,从而导致岩体破碎(刘岁海,刘爱平,2006)。
通常烈度大于Ⅶ度的地区以及坡度大于25°的坡体在地震中极易发生滑坡,这说明滑坡灾害分布明显受地质构造的影响;此外,江、河、湖(水库)、海、沟的岸坡地带,地形高差大的峡谷地区,山区、铁路、公路、工程建筑物的边坡地段等,为滑坡形成提供了有利的地形地貌条件。
岩石风化强烈的地区,如松散覆盖层、花岗岩、玄武岩分布地区,岩土层易于风化,为滑坡的形成提供了良好的基础。
基于以上分析,本文将对地质灾害发育条件进行讨论,对比分析鲁甸MS65地震、景谷MS66地震引发滑坡灾害的差异。
21人文环境的影响对比
人类活动是滑坡发生的重要诱因,违反自然规律、破坏斜坡稳定条件的人类活动常会诱发滑坡。例如:(1)开挖坡脚。修建铁路、公路、依山建房、建厂等工程,常因坡体下部失去支撑而发生下滑,地震时,许多公路边坡塌方与人工切坡造成的高边坡密切相关;(2)蓄水、排水。水渠和水池的漫溢和渗漏,工业生产用水和废水的排放、农业灌溉等,均易使水流渗入坡体,加大孔隙水压力,软化岩、土体,增大坡体容重,从而促使或诱发滑坡的发生。水库的水位急剧变动,加大了坡体的动水压力,也可使斜坡和岸坡失去平衡而沿软弱面下滑;(3)劈山开矿的爆破作用,可使斜坡的岩、土体受振动而破碎产生滑坡;(4)山坡上乱砍滥伐,使坡体失去保护,有助于雨水等水体的入渗从而诱发滑坡等。
如果上述的人类作用与地震等自然灾害互相结合,更容易促进滑坡的发生。随着社会经济的发展,越来越多的人类工程活动破坏了自然坡体,近年来滑坡的发生越来越频繁,并有愈演愈烈的趋势。经现场调查,鲁甸灾区沿牛栏江流域建设有多处水电站,且鲁甸地震灾区人口密度为265人/km2,景谷地震灾区人口密度为48人/km2,相比较而言,鲁甸地震灾区内人类工程活动更为频繁,对自然环境影响更加深刻和广泛。
22自然地理条件对比
221鲁甸震区自然地理条件
鲁甸地震震区位于云南省东北部NE向延伸的乌蒙山区,该区具有高原季风立体气候特征,年际温差大,夏季可达35℃以上,冬季可达-15℃左右。外动力作用不仅有侵蚀、剥蚀等流水作用,还有冰蚀作用等。除化学作用外,还有温差风化,冰冻风化等物理作用。从岩性分布分析,包括鲁甸在内的昭通地区广泛分布二叠系峨眉山组玄武岩,此类岩石极易风化;同时,还广泛出露有奥陶系、二叠系灰岩、白云质岩等碳酸盐岩。对于碳酸盐岩分布地区,还有强烈的岩溶作用,沿河谷形成深切的陡崖和近垂直的河岸地貌。金沙江及其支流流经此地,河谷深切,地形高差巨大,震区最高海拔为巧家县药山4 040 m,最低海拔水富县滚坎坝267 m。境内山高谷深、坡陡流急,各种重力地质作用强烈。震区植被稀疏,岩石。(云南省鲁甸县志编撰委员会,1995;云南省地质矿产局区域地质调查队,1990)
222景谷震区自然地理条件
景谷地震震区地处云贵高原西南部边缘,无量山脉西南侧,澜沧江以东。区内地形起伏较小,除局部地段存在中山山地外,其余以低山为主。属亚热带山原季风气候,平均气温221℃,无冬季。风化作用以化学风化作用为主,物理风化作用较弱,岩性以中生界砂岩、泥岩为主,岩石抗风化能力强,几乎没有溶蚀作用。当地植被繁茂,林业用地占总面积的775%,森林覆盖率达747%,主要的外动力作用是流水作用和化学风化作用,风化强度总体上较弱。(云南省景谷县志编撰委员会,2013)
23地质构造背景对比
231鲁甸震区地质构造
鲁甸震区处于扬子准地台(Ⅰ级)凉山―滇东台褶带(Ⅱ级)的滇东北台褶束(Ⅲ级)内,区内发育北东向、近南北向和北西向多组断裂构造,其中,北东向的莲峰―昭通断裂带为本区主体构造。此断裂带由昭通―鲁甸、莲峰两条北东向断裂带组成,是以挤压逆冲为主的区域性大断裂,是大凉山次级活动块体的南部边界。昭通―鲁甸断裂带主要由3条右阶斜列的次级断裂即昭通―鲁甸、洒渔河和龙树断裂组成,几何结构复杂(图5)(常祖峰等,2014;闻学泽等,2013)。这些NE向断裂与区域褶皱轴向基本一致,是古华蓥山褶皱构造带的重要组成部分,晚第四纪具有新活动特征。其间穿插发育有一些规模较小的NW向断裂,其中规模最大的是包谷垴―小河断裂,NW向断裂同样表现出晚第四纪活动特征。F1:峨边―金阳断裂;F2:莲峰断裂;F3:昭通―鲁甸断裂带;F3-1:昭通―鲁甸断裂;F3-2:洒渔河断裂;
F3-3:龙树断裂;F3-4:包谷垴―小河断裂;F4:小江断裂;F5:翻身村断裂;F6:者海―石门坎断裂鲁甸MS65地震发生在昭通―鲁甸断裂与包谷垴―小河断裂的交汇部位。包谷垴―小河断裂是与北东向的昭通―鲁甸断裂带相配套的次级断裂,走向N30°W,由数条断续展布的断层组成。东南起于包谷垴以北的月亮山一带,北西经龙头山、乐红、小河、满天星,止于东坪一带,总长约40 km。沿断裂表现为断层垭口、断层槽地等断层地貌,如龙头山―翠屏一线沿断裂表现为较为平直的断层槽地。翠屏村见断层露头剖面,破碎带以断层角砾岩为主,断面擦痕清晰,其侧伏角约30°,指示断裂具有走滑兼逆冲性质。翠屏断层剖面以北,断裂沿线发育坡中谷和反坎等地貌,显示出新活动迹象。震后调查发现,光明村东南发育多条长度不等的北西向地裂缝及断层槽谷,且与此次调查发现的北西向基岩断层展布一致,表明这些地裂缝是断裂活动引起的地表形变(常祖峰等,2014)。
历史上,沿昭通―鲁甸断裂曾发生过多次5级以上中强地震,2012年彝良56、57级地震就l生此断裂上。距离微观震中50 km范围内,历史上共发生50级以上地震11次,说明该区是一个地震活跃的地区。
232景谷震区地质构造
景谷地震震区地处唐古拉―昌都―兰坪―思茅褶皱系、兰坪―思茅褶皱带与冈底斯―念青―唐古拉褶皱系与昌宁―孟连褶皱带的过渡地区。在区域构造上,景谷MS66地震发生在红河断裂带西侧的兰坪―思茅中生代盆地内。侏罗系―中始新统主要由红色建造组成,部分地区出露红色含膏盐建造。经晚始新世―渐新世末的两次构造运动,兰坪―思茅盆地缓慢隆起反转成山(云南省地质矿产局,1990)。新生代期间只有少量的砂砾岩和煤系地层沉积。
澜沧江断裂以东的兰坪―思茅中生代盆地内主要发育有无量山断裂带和中生代褶皱。无量山断裂带由多条断裂组成,由东至西,主要有磨黑断裂(F12-1)、宁洱断裂(F12-2)、普文断裂(F12-3)和景谷―云仙断裂(F12-4)4条断裂(图4)。该断裂带构造复杂,复合、分支现象普遍并多被横向断层截切,共同构成网络状断裂系。燕山运动前为挤压逆冲性质,与NW向中生代褶皱行展布,晚新生代以来表现为明显的右旋走滑性质。历史上,在无量山断裂带上曾发生1923年宁洱6级、1942年思茅6级、1965年整董61级、1970年德化62级、1971年德化北62级、1973年宁洱61级、1979年磨黑68级、1993年宁洱63级、2007年宁洱63级共计9次中强地震。其中,最大地震为磨黑68级地震,此次地震在扎牛田产生一条长230 m的地震裂缝,并使田埂右旋位错15 cm,垂直位错18 cm(朱成男,周瑞琦,1981)。此外,现代地震仪器记录到该断裂带上共发生近20次5~59级地震。以上表明,沿无量山断裂带构成一条NW向地震活动带。
3讨论与结论
综上所述,对鲁甸震区和景谷震区的地震地质灾害进行比较发现,鲁甸MS65地震引发了大规模的地震地质灾害,并造成严重的人员伤亡,而同样发生在山区的景谷MS66地震引发的地震地质灾害相对较轻。经分析,造成如此巨大差别的原因主要有以下几个方面:
(1)人文环境的差异。鲁甸震区人员密集,人口密度大,人类活动广泛而频繁。随着经济的发展,修建铁路、公路、依山建房、建厂等越来越多的工程活动破坏了自然坡体,开挖坡脚形成高边坡;乱砍滥伐,使坡体失去保护,有利于雨水等水体的入渗从而诱发滑坡,等等。尤其是人类作用与地震等自然灾害相结合,则更容易促进地震滑坡的发生。
(2)自然地理条件的差异。鲁甸震区位于滇东北乌蒙山区,境内群山林立,山势磅礴。该地区年际温差大,夏季可达35℃以上,冬季可达-15℃左右。外动力作用不仅有侵蚀、剥蚀等流水作用,还有冰蚀作用等。除化学作用外,还有温差风化、冰冻风化等物理作用。从岩性分布分析,该区广泛分布极易风化的二叠系峨眉山组玄武岩,同时,还广泛出露碳酸盐岩,岩溶作用也较为强烈。沿河谷形成深切的陡崖和近垂直的河岸地貌,河谷深切,地形高差巨大,境内山高谷深、坡陡流急,且植被稀疏,岩石。
景谷地区属亚热带山原季风气候,以化学风化作用为主,物理风化作用较弱。岩性以中生界砂岩、泥岩为主,岩石抗风化能力强,几乎没有溶蚀作用。且当地植被繁茂,森林覆盖率约75%,主要的外动力作用是流水作用和化学风化作用,风化强度总体上较弱。
(3)地质构造背景差异。鲁甸和景谷震区均处于地震多发地区,构造活动强烈。前者主要是位于昭通―鲁甸活动断裂带内,同时处于凉山次级活动块体运动前缘,构造应力相对较大。后者处于无量山活动断裂带内,距离青藏高原较远。但这似乎不能成为两次地震造成地质灾害差异的固有原因。
综上分析,造成鲁甸MS65和景谷MS66地震滑坡的重大差异的原因包括人文环境的差异、岩性的差异、地形地貌的差异以及植被的差异。对于鲁甸震区而言,巨大的地形高差、玄武岩和碳酸盐岩的广泛分布、以及强烈的河流侵蚀作用、冰冻风化与化学风化等多种因素的叠加,是造成地震滑坡频繁发生的主要成因。
参考文献:
常祖峰,周荣军,安晓文,等2014昭通―鲁甸断裂晚第四纪活动及其构造意义[J].地震地质,36(4):1260-1279
陈晓利,常祖峰2015云南鲁甸MS65地震红石岩滑坡稳定性的数值模拟[J].地震地质,37(1):281-292
胡金,李波,唐立梅,等2007云南省鲁甸县地质灾害特征与成因研究[J].地质灾害与环境保护,4(18):15-19
皇甫岗,陈勤,王彬,等20152014年云南鲁甸65级地震[M].昆明:云南科技出版社
焦廷朝2010地质构造对地质灾害的影响研究――以鲁甸县强烈构造变形区为例[J].防灾科技学院学报,4(12):117-122
刘岁海,刘爱平2006康定县地质灾害特征及形成机理研究[J].水土保持研究,3(2):203-233
唐立梅2007鲁甸县地质灾害特征、成因及防治区划研究[D].昆明:昆明理工大学
闻学泽,杜方,易桂喜,等2013川滇交界东段昭通―莲峰断裂带的地震危险背景[J].地球物理学报,56(10):3361-3372
许冲,徐锡伟,沈玲玲,等20142014年鲁甸MS65地震触发滑坡编及其对一些地震参数的指示[J].地震地质,36(4):1186-1203
云南省地质矿产局1990云南省区域地质志[M].北京:地质出版社
云南省地质矿产局区域地质调查队1990云南省地质构造图[R].北京:地质出版社
云南省景谷县志编撰委员会2013景谷县志[M].昆明:云南人民出版社
云南省鲁甸县志编撰委员会1995鲁甸县志[M].昆明:云南人民出版社
周庆,吴果2015鲁甸65级地震崩滑地质灾害分布与成因探讨[J].地震地质,37(1):271-280