“4.14”地震后玉树县城原址重建地质安全性研究

官善友，龙治国

(武汉市勘测设计研究院，湖北武汉 430022)

“4.14”地震后玉树县城原址重建地质安全性研究

官善友∗，龙治国

(武汉市勘测设计研究院，湖北武汉 430022)

编制玉树县城灾后重建规划，必须对县城能否在结古镇原址重建进行论证，并将影响县城安全的因素作为灾后重建规划的限制条件。文章在搜集资料、现场地质调查的基础上，论述了玉树县区域地震构造条件、工程地质条件、水文地质条件、不良地质作用与地质灾害，研究了活动断裂、地质灾害对县城安全、灾后重建布局的影响，提出了活动断裂、地质灾害的防治措施建议。

玉树地震；玉树县城；选址；地质安全

1 引 言

2010年4月14日7时49分，青海省玉树藏族自治州玉树县发生7.1级地震，地震对距离断裂带较近的玉树县城造成了重大损坏，房屋严重损毁、人员大量伤亡。震后的玉树县城(图2)满目疮痍，百废待兴，灾后重建工作迫在眉睫。住房和城乡建设部迅速组建玉树灾后重建规划工作组，规划工作组的重要任务之一是编制玉树县城灾后重建总体规划。编制县城灾后重建规划，必须对县城能否在结古镇原址重建进行论证，其中最重要的影响因素是活动断裂、地质灾害对城市安全的影响。

图1 地震前玉树县城

图2 地震后玉树县城

2 区域地震构造

“4.14”玉树地震是印度板块向亚洲板块俯冲，造成青藏高原向东巨大挤压应力持续释放的结果。根据有关观测资料，印度板块现正以每年30 mm～50 mm的速度向亚洲板块俯冲，在造成青藏高原隆升的同时，因东侧四川、鄂尔多斯低地形形成的位势和重力势差，还造成了高原向东的侧向流动和挤压[1]。玉树位于巴颜喀拉山南麓，唐古拉山东端，地势相对巴颜喀拉山、唐古拉山较低，属于受压应力区，加上青藏高原持续向东挤压，在玉树地块发生应力集中和变形，从而发生地震。

2.1 历史地震概况

由于受到监测能力的限制，玉树地区地震记录缺失严重。根据现有的地震记录分析，玉树县境内地震活动分布主要集中在玉树县的西北部，而且明显受区域大型断裂带的控制。有地震记载以来，区内最大地震为1738年哈秀6.5级地震，其次为1979年3月29日小苏莽6.2级地震。而2006年7月18、19日在玉树县上拉秀附近发生的5.0级、5.6级、5.4级3次中强震也引起了一定的震害损失和社会影响。本次玉树7.1级地震为玉树地区最大地震。

2.2 发震构造

玉树县位于青藏川滇歹字形构造体系—巴塘拗陷褶皱带，以北属松潘—甘孜褶皱系～玉树—马达寺优地槽褶皱带，以南属唐古拉准地台台隆。区内断裂及褶皱发育，构造形迹以NW、NWW向为主，与区域地层走向一致。区内主要活动断裂为玉树～甘孜断裂(F2)、年吉错南～巴塘断裂(F3)如图3所示。

图3 玉树县地震构造图

(1)玉树～甘孜断裂(F2)

该断裂为2010年4月14日玉树7.1级地震发震断裂。断裂带西起乌兰乌拉湖北，向东经风火山、治多县以南至玉树后延入四川，青海省内长约 800 km，总体呈NWW向展布，倾向北东，倾角40°～70°。该断裂带是松潘—甘孜印支褶皱系与唐古拉准地台的分界断裂，为一条形成时间早、切割地壳深的岩石圈断裂。新生代以来构造活动明显，沿带发育一系列第三纪～第四纪断陷盆地，并多处见到老地层逆冲到第三系、第四系地层之上，并形成沟槽、线形负地形、一系列第四系小型湖盆和断层三角面、构造鞍部等。

在玉树一带，西起治多县那王草曲至四川甘孜一线，由多条斜列的断裂组成。该段第四纪以来活动强烈，断层线性特征明显，山前晚更新世洪积扇左旋错断，形成陡坎。但是该段活动强度也存在很大差异，在红土山以西，断层切割下第三系、第四系并控制水系的流向及龙宝湖的形成和发展而表现出较强烈的活动性，在龙宝滩于1736年和1834年分别发生过6.5级和5.5级地震。巴塘盆地东端以东断裂活动异常强烈，在三省交界处1896年发生过7.0级地震。而两者之间断裂活动较弱，显示闭锁性。2010年4月14日7.1级地震宏观震中位于该断裂带闭锁段西端部位置，反映了该断裂现今强烈的持续活动性。

(2)年吉错南～巴塘断裂(F3)

该断层为玉树～甘孜断裂带的分支断层。始于治多县南当江荣沟脑与玉树～甘孜断裂带的交汇处，向东南方延伸，经年吉错南、上拉秀后转为近东西向，形成一向南西方向凸出的弧形，经巴塘盆地的南缘后，向东又与玉树～甘孜断裂带交汇于金沙江南岸一带，全长约230 km。

该断裂带主要形成于第三纪晚期，主要控制并断错第三系地层。其东段则明显控制了巴塘第四纪盆地的形成及发展，从盆地南缘晚更新世冲、洪积层被明显断错及全新世松散堆积破坏变形特征来看，该断层是一条全新世后仍在持续活动的地震断层。2006年7月18日、19日发生在上拉秀附近的5.0级、5.6级、5.4级3次中强震活动，也证实了该断裂带现今仍在持续活动的特点。

3 区域地质条件

玉树县位于青藏高原东部、青海省南部、玉树藏族自治州东部，东与四川省和西藏自治区毗邻，西南与玉树藏族自治州囊谦县为邻，西和玉树藏族自治州杂多县毗连，西北与玉树藏族自治州治多县联境，北和东北与玉树藏族自治州曲麻莱县、称多县以及四川省相望。东西最宽189.5 km，南北最长194.3 km，总面积1.57万km2。

3.1 地形地貌

玉树县总体上属于青藏高原高山地貌，地形复杂，区内由北而南依次分为基岩山区、洪积扇裙和河谷阶地3个大的地貌单元。总体地势北高南低，西部略高于东部；山高坡陡，相对高差大，沟谷侵蚀切割强烈。现状城市建设基本分布在扎曲河、巴塘河的Ⅰ、Ⅱ级阶地河谷川道地带。区内最高山峰保俊色海拔5 752 m，东部正达金沙江水面海拔3 350 m，平均海拔4 493.4 m，境内海拔5 000 m以上的山峰有951座，大部分终年积雪。

3.2 地层岩性

区内主要地层为第四系土层、三叠系岩层。第四系土层分布于扎曲、巴塘河及其支流沟谷地区，主要为冲洪积、坡洪积卵砾石堆积物，颗粒成分较为复杂，结构松散。厚度一般在 10 m～50 m不等。三叠系岩层是区内分布最为广泛的岩层，主要分布于扎曲、巴塘河谷两侧山区，岩性主要为砂岩、板岩、灰岩等，属硬质岩石，抗压强度一般在30 MPa～60 MPa。

3.3 水文地质条件

区内主要地下水类型可分为第四系松散孔隙水、冻结层水、基岩裂隙水、碳酸盐岩岩溶裂隙水4种类型[3]，如表1所示。

地下水类型及特征表 表1

3.4 地质灾害

(1)震前地质灾害

震前区内最主要的地质灾害为泥石流，主要分布于结古镇北山地带，给当地人民的生命、财产、生产和生活造成过较大的危害和损失。据统计，结古镇发育泥石流20条，巴塘地区发育泥石流2条。

(2)震后地质灾害

据调查，震后地质灾害主要有地裂缝(图4)、崩塌(图5)、滑坡、泥石流等。结古镇发现地裂缝13处，崩塌33处，滑坡39处，不稳定斜坡35处，泥石流20处(与震前分布一致)。

图4 禅古寺地裂缝

图5 西杭路西南崩塌

4 县城原址重建地质安全性研究

4.1 活动断裂对灾后重建布局的影响

此次玉树7.1级地震的发震断裂(玉树～甘孜断裂)从玉树县城结古镇西南端穿过，发震断层走向119°、倾角83°，断层性质左旋走滑逆冲。据搜集资料和现场调查，发震断裂造成地表破裂(图6、图7)，破裂带东端消失于禅谷寺南东1.5 km的平台上，西端消失于玛庆贡巴纳夏以西300 m处，地震地表破裂带长约52 km。

因发震断裂从结古镇西南端穿过，县城现有建成区绝大部分与断裂存在一定距离(见图8)。此外，据青海地震局资料，发震断裂为走向119°/倾角83°的左旋走滑逆冲断层，构造主应力方向为北东向，断裂带西南部分为断裂主活动区，断裂带东北部分为被动受力区。一般情况下被动受力区为相对稳定地段，现状城市建设用地主要处在被动受力区，处于相对稳定地段。因此发震断裂对县城灾后重建绝大部分场地的稳定性影响不大。但由于发震断裂对于断裂带附近的工程建设影响很大，对县城灾后重建布局存在一定影响。

图6 禅古寺地表破裂缝

图7 加吉娘地表破裂缝

图8 地表破裂缝与已建县城相对位置示意图

按照《建筑工程抗震设计规范》(GB50011－2001) (2008年版)的规定，当抗震设防烈度为8°和9°，前第四系基岩隐伏断裂的土层厚度分别小于60 m和90 m时，建筑工程应避开发震断裂。灾后重建布局时，工程建设应避让发震断裂，避让距离可按照《建筑工程抗震设计规范》的规定确定。断裂带避让范围内可作为绿化、生态保护规划用地。

4.2 地质灾害对灾后重建布局的影响

据现场调查，玉树7.1级地震引发的地质灾害主要有地裂缝、崩塌、滑坡、不稳定斜坡、泥石流等。其中地裂缝主要分布在玉树～甘孜断裂带及其附近；崩塌、滑坡、不稳定斜坡主要分布于县城南部、西部，规模较小；泥石流主要分布于县城北部山沟。地质灾害的发育及分布受地质构造、地形地貌、地层岩性、人类工程活动的控制。地质构造既控制地形地貌，又可控制岩层的岩体结构及其组合特征，对地质灾害的发育起综合控制影响作用，区内地质灾害的平面分布与主控断裂的分布，尤其是活动断裂的分布具有很大的一致性。地震引发或加剧的地质灾害发生点及隐患点多集中在发震断裂带及其附近。

由于地震引发的崩塌、滑坡等地质灾害规模一般较小，地质灾害对县城建成区有一定影响，但不是控制灾后重建布局的决定性因素。灾后重建布局时，应在地质灾害隐患排查及地质灾害调查的基础上，制定地质灾害防治规划，提出切实可行的地质灾害防治措施:

(1)地质灾害防治应坚持“预防为主、治理与避让相结合”的方针；

(2)开展地质灾害危险性评估，调查地质灾害的性质、规模、分布、稳定状态、影响范围及发展趋势，评估地质灾害对城镇布局的影响；

(3)及时开展对可能威胁县城安全的崩塌、滑坡的治理，采取生物治理、工程治理、建立群测群防和群专结合防治体系等综合防治措施；

(4)对不能完全排除地质灾害威胁的区域，应加强对地质灾害隐患点的监测监控，建立预警预报机制；

(5)规划工程建设阶段，对于在地质灾害易发区的工程建设项目，应进行地质灾害危险性评估。

5 结 语

(1)玉树7.1级地震的发震断裂(玉树～甘孜断裂)从玉树县城结古镇西南端穿过，县城现有建成区绝大部分与发震断裂存在一定距离，处于相对稳定地段，发震断裂对县城灾后重建绝大部分场地的稳定性影响不大。但由于发震断裂对于断裂带附近的工程建设影响很大，对县城灾后重建布局存在一定影响，规划工程建设应按照国家现行规范避让。

(2)地震引发的地质灾害主要有地裂缝、崩塌、滑坡、不稳定斜坡、泥石流。地裂缝主要分布于玉树～甘孜断裂带及其附近，崩塌、滑坡、不稳定斜坡主要分布于县城南部、西部，泥石流主要分布于县城北部。地质灾害对县城灾后重建有一定影响，但不是决定性影响因素。县城灾后重建布局时，应在地质灾害调查及地质灾害隐患排查的基础上，制定地质灾害防治规划，提出切实可行的地质灾害防治措施。

(3)城乡规划工程地质工作是城乡规划的基础性工作，具有确保城乡建设安全、规避建设风险、合理利用土地资源，以及防灾减灾的作用。

[1]官善友，孙卫林.“5.12”汶川地震后北川新城选址地质安全性研究[J].工程勘察，2009(10)

[2]青海省地震局.玉树地震灾后重建玉树县选址阶段工作(地震工作部分)[R].2010.4

[3]住房和城乡建设部玉树灾后重建规划工作组.武汉市勘测设计研究院.青海省玉树藏族自治州玉树县结古镇灾后重建工程地质调查报告[R].2010.4

Research on Geological Security of Yushu County Seat Rebuilding After“4.14”Earthquake

Guan ShanYou，Long ZhiGuo
(Wuhan Geotechnical Engineering and Surveying Institute，Wuhan 430022，China)

The feasibility of rebuilding on Jiegu town is the base and limiting condition of Yushu rebuilding main planning.This paper based on collecting and analyse existing data，geological investigation，expounded the earthquake construction condition，engineering geology condition，hydrological geology condition，Adverse geologic actions and geological disaster of Yushu county，researched the effect of active fault and geological disaster made to Yushu rebuilding main planning，put forward the preventing and processing countermeasure of active fault and geological disaster.

Yushu earthquake；Yushu county seat；field selection；geological security

1672－8262(2010)03－155－04

P642.5

B

2010—05—18

官善友(1968—)，男，正高职高级工程师，主要从事岩土工程勘察设计、地质灾害评估等技术工作。