2017年云南魯甸MS49地震房屋震害特征與烈度評定

明小娜++周洋++鐘玉盛++楊健強++閆瀚

摘要：2017年2月8日，云南魯甸發生MS49地震，本次地震災區位于2014年“8·03”魯甸MS65地震的高烈度區，屬于地震恢復重建全覆蓋區域，災區房屋結構以磚混結構為主，針對于該類房屋抗震性能較好的情況，依據烈度評定相關規范，以現場入戶調查為基礎，重點關注房屋薄弱和結構不合理部位震害現象，結合新老房屋震害特征綜合評定烈度。

關鍵詞：魯甸MS49地震；震害特征；烈度分布

中圖分類號：P31601文獻標識碼：A文章編號：1000-0666（2017）02-0295-08

0引言

2017年2月8日19時11分，云南省魯甸縣（2707°N，10336°E）發生MS49地震。本次地震災區涉及魯甸縣龍頭山鎮、火德紅鎮和巧家縣包谷垴鄉、老店鎮4個鄉鎮的部分行政村，造成災區的各類房屋建筑和工程結構不同程度的破壞及5人受傷。

2014年8月3日，云南省魯甸縣發生MS65地震，當時的現場調查與震后科考成果顯示，烈度圈長軸方向為北西向①，發震構造為同向的包谷垴—小河斷裂，形成了8 km長的地表破裂帶（皇甫崗等，2015；徐錫偉等，2014；Li et al，2015）。2017年魯甸MS49地震震中位于“8·03”魯甸地震震中的南東方向，二者相距約4 km。2次魯甸地震震中在空間分布上的相近性可能預示著成因上的一致性，或者本次地震可能為“8·03”魯甸地震余震。同時，本次地震災區位于“8·03”魯甸MS65地震災區的高烈度區，屬于地震恢復重建全覆蓋區域。根據魯甸縣住房和城鄉規劃建設局上報資料，目前魯甸縣民房框架、磚混結構房屋占比為80%，簡易房屋占比僅20%；醫療、衛生等公房框架、磚混結構房屋占比100%；而龍頭山鎮恢復重建區磚混及框架結構房屋占比高達95%，剩下的5%為生產性用房或搬遷后未拆除的土木結構的老舊房屋。因此，災區新修建房屋抗震性能較好，加之本次地震震級較小、震害現象偏輕、烈度評定較為困難。為此，云南省地震局開展地震現場災害調查，以期探索解決上述問題，為后期地震趨勢預判提供依據，也為災后恢復重建區的烈度評定積累經驗。

本文從震區地貌及構造背景、地震序列以及烈度速報3方面探討震區背景資料，根據現場震害調查情況介紹了災區建（構）筑物典型震害特征，在此基礎上，依據烈度評定相關規范，針對于震后恢復重建區房屋抗震性能較好的情況，探討地震烈度評定的方法。

1震區背景[*3]

11地貌及構造背景[BT）]

魯甸縣位于云南省東北部，地勢東西兩側高，中間低平（帥向華等，2014），受牛欄江及其支流強烈侵蝕作用，多屬高山、中山區，山高谷深、地形陡峻、切割劇烈（周慶，吳果，2015）。震區發育北西、北東向2組活動斷裂。北西向斷裂的典型代表為全新世活動的包谷垴—小河斷裂，該斷裂由數條雁列展布的分支斷層組成，總長約40 km，走向330°。2014年魯甸MS65地震產生了自龍頭山鎮以南向謝家營盤—光明村—王家坡一段長約8 km北西向斷續展布的地表破裂帶，破裂帶總體呈左行右階排列，伴有30～35 cm左行走滑分量。地表破裂追蹤的活斷層傾向北東，傾角60°～62°（Li et al，2015）。北東向構造的典型代表為昭通—魯甸斷裂，由3條右階雁列展布的次級斷裂組成，全長約160 km；總體走向40°～50°，傾向北西及南東，傾角60°～80°。目前的證據表明該斷裂至少在晚更新世以來有過活動，活動性質為右旋走滑。本次地震的空間位置更接近于昭通—魯甸斷裂的西支斷裂（圖1）。

12地震序列

據昭通數字地震臺網測定，截至2017年2月10日11時，本次地震序列共發生可確定位置的地震29次，其中10～19級23次，20～29級5次，30～39級1次。余震序列的空間分布具有沿北東方向分布的趨勢（圖2）。

13烈度速報結果

為加快推進地震預警體系建設，云南省地震局在川滇交界建設了滇東北簡易烈度計臺網，該觀測系統由120個烈度計觀測臺站及3個測震臺站構成。魯甸MS49地震中，該臺網共70個臺站獲取到記錄，其中Ⅵ度區內有鐵廠、樂紅、新店、龍頭山4個烈度臺獲取到記錄，按照《儀器地震烈度計算暫行規程》（中國地震局，1998）對記錄進行基線校正和濾波處理，生成儀器烈度圖（圖3）。從圖3可以看出，Ⅵ度區等震線的優勢方向顯示為北西向。

2建（構）筑物震害特征

21房屋分類[BT）]

按照《地震現場工作大綱和技術指南》（中國地震局，1998），結合災區實際情況，其房屋建筑按結構類型可分為土木結構、磚混結構、框架結構和鋼架結構4大類。（1）土木結構：為當地傳統民房，夯土墻承重，多為二層，墻抬木梁，人字形瓦屋頂（非明倫等，2006）；（2）磚混結構：磚砌墻體承重，設置鋼筋混凝土圈梁、構造柱和現澆樓（屋）蓋的混合結構，主要為恢復重建自建民房（和嘉吉等，2015）；（3）框架結構：主要為經過正規設計的由鋼筋混凝土梁柱組成的框架體系承重，現澆樓板（屋）蓋；（4）鋼架結構：以鋼材制作為主的鋼構架承重體系，其強度高、自重輕、整體剛性好、變形能力強，抗震性能好（謝云飛，李琪，2009）。龍頭山鎮恢復重建的學校、醫院、政府辦公樓等公共建筑以及部分民房均為鋼架結構。

22房屋震害特征

（1）土木結構房屋

震區土木結構房屋主要表現為老裂縫加寬加長、局部墻面抹灰層脫落，少數出現輕微裂縫及梭掉瓦，偶見局部墻體倒塌加重（圖4）。

（2）磚混結構房屋

震區磚混結構房屋整體結構完好，少數老舊磚混房屋老裂縫加寬加長、局部墻面抹灰層脫落；恢復重建房少數房屋窗角、門頭、樓梯間等震害薄弱部位以及結構不合理的外挑墻體出現輕微裂縫；少數房屋因地基不均勻沉降造成樓板及墻體出現輕微裂縫及老裂加重（圖5）。

（3）框架結構房屋

震區框架結構房屋整體結構完好，個別房屋梁、柱和墻體連接出現輕微裂縫、掉灰皮（圖6）。

（4）鋼架結構房屋

震區鋼架結構房屋整體結構完好；大型公共建筑（如學校、醫院）多以3～5層為主，其中少數房屋梁、柱和墻體連接處輕微裂縫，窗角、門頭墻體明顯開裂；個別墻體出現貫穿性明顯裂縫，掉灰皮、灰塊；個別房屋天花板局部脫落。民房多以兩層為主，個別房屋墻、梁結合部位出現細微裂縫，掉灰皮（圖7）。

3地震烈度分布

31現場調查方法[BT）]

地震發生后，云南省地震局派出由11名專家組成的災害損失調查工作小組，于2017年2月9～10日對魯甸縣、巧家縣部分鄉（鎮）進行災害調查。根據地震科技支撐資料和現場實際情況，采取北西、北東路線穿線調查和以鄉鎮為單位的區塊調查相結合的方法，共調查47個居民點和4個訪問點，如圖8所示。

震區為“8·03”恢復重建區域，民房房屋結構以磚混結構為主，框架、鋼架結構為輔；震區房屋整體抗震性能較好、震害普遍較低、震害現象不明顯。為了科學地評定烈度，現場工作組在采用常規房屋震害調查方法的同時，重點關注了這類房屋結構薄弱及不合理部位的震害情況，并且結合現場少量土木房屋疊加和新出現的震害現象綜合評定烈度。

32烈度評定依據

地震震害和烈度考察以《地震現場工作 第3部分：調查規范》（GB/T 182083—2011）和《地震現場工作大綱和技術指南》（中國地震局，1998）為主要技術指導，以《中國地震烈度表》（GB/T 17742—2008）為烈度評定依據開展工作。

從47個實地調查點中，選取具有代表性的15個點作為抽樣點，計算震害指數（盧永坤等，2014），結果如表1所示。評定本次地震烈度，同時參考魯甸地區活動斷裂以及昭通市防震減災局提供的余震序列，圈出烈度分布圖（圖8）。

33烈度分布

本次魯甸地震災區最高烈度為Ⅵ度。等震線形狀呈橢圓形，長軸走向為北東，災區總面積約為190 km2。Ⅵ度區東起魯甸縣龍頭山鎮石埡口、肖家埡口一帶；西至龍頭山鎮西屏村大樹子、老店鎮團林堡村鄭家埡一帶；南起巧家縣包谷垴鄉；北到魯甸縣龍頭山鎮營盤村大園子—新發社一帶。地震造成魯甸縣龍頭山鎮、火德紅鎮，巧家縣包谷垴鄉、老店鎮4個鄉鎮部分行政村房屋建筑和工程結構不同程度的破壞。

4結論及討論

云南魯甸MS49地震震中位于“8·03”魯甸MS65地震的高烈度區，受災區域屬于“8·03”魯甸MS65地震恢復重建全覆蓋區域，本文通過震區的背景資料分析以及地震現場災害損失入戶調查得到以下結論：

（1）魯甸49級地震烈度為Ⅵ度。地震現場烈度調查以房屋破壞為主要依據，等震線長軸為北東向；滇東北簡易烈度計臺網速報烈度以地震動強度分布為依據，受儀器布設密度及場地影響，儀器烈度方向為北西向。因此兩種方法得到的烈度圈展布方向存在差異。

（2）本次地震災區處于2014年“8·03”魯甸地震高烈度區，屬于恢復重建全覆蓋區域，重建民房均以磚混結構及框架結構為主，房屋抗震性能較好，房屋震害偏輕。

（3）恢復重建區房屋結構以磚混及框架結構為主，抗震性能較好，地震時震害現象偏輕，給烈度評定帶來了一定的難度，這是多震區目前和今后一段時間普遍存在并需要持續探索的問題。本次地震房屋震害調查時，根據《中國地震烈度表》（GB/T 17742—2008）相關規定，以房屋震害為主，并重點關注房屋薄弱和結構不合理部位的震害現象，采用新老房屋震害特征相結合的方法綜合評定烈度。

（4）震區公房及少量民房采用鋼架結構，這是云南地震恢復重建中首次出現的現象。該類房屋建設周期短、抗震性能好，較為適合于震后恢復重建工程。但本次地震震級不大，部分房屋填充墻體出現明顯震害，可能和該類結構梁、柱與填充墻材料性能差異大、填充墻體材質（泡沫磚）強度低、個別房屋砂漿標號不夠等因素有關，建議相關部門和單位對這類建筑的震害進行詳細的調查和研究，改進和完善其抗震性能。

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