四川九寨沟7.0级地震漳扎镇房屋震害情况分析

李 静，侯建盛，许建华，张雪华

(1.中国地震局，北京 100036；2.中国地震应急搜救中心，北京 100036 )

九寨沟县，隶属于四川省阿坝藏族羌族自治州，位于青藏高原东部边缘阿坝州东北部，东、北与甘肃省文县、舟曲县、迭部县交界，西、南与四川省若尔盖县、平武县、松潘县接壤，县城海拔 1 390 m。全县幅员面积 5 290 km2。九寨沟县地势西高东低，以高山为主，兼有部分山原和零散平坝，属高山深谷地槽区，东、西、南有明显的活动断层，西部有岷江断裂带，南有雪山断裂带和虎牙断裂带，北部有秦岭纬向构造带。九寨沟县户籍人口6.75万人，是个多民族地区，其中藏族占32.07%、汉族占60.94%、羌族占1.67%、回族占5.07%、其他民族占0.25%。九寨沟县经济以旅游业为主， 2016年国内生产总值为 260 991万元，其中第一产业 19 948万元，第二产业 83 061万元，第三产业 157 982万元，人均国内生产总值3.1948万元。2017年8月8日21时19分，九寨沟县境内发生MS7.0级地震，震中位于北纬33.20°，东经103.82°，震源深度20 km。根据四川台网目录，截至2017年08月16日08时00分共记录到地震总数为 4 433个(余震总数 4 432个)。其中7.0～7.9级地震 1 个，6.0～6.9级地震 0 个，5.0～5.9级地震 0 个， 4.0～4.9级地震 3 个，3.0～3.9级地震 28个，余震分布走势为北西向，如图1所示。此次地震共死亡25人，失联5人，伤525人(其中重伤42人，轻伤483人)。地震发生后，通过对不同地震台站所接收到的地震波信号进行分析，可求得地震震源机制解，进而判定断层类型及其错动性质。中国地震局台网中心及USGS分别给出了地震的震源机制解(参见图2)，具体参数如表1所示。从两个单位给出的震源机制解来看，本次地震的震源机制解均反映为走滑型地震。中国地震台网中心给出的节面一走向与USGS给出的节面二的走向与塔藏断裂在拉来坝向南延伸方向一致。

表1 四川九寨沟7.0级地震震源机制解参数

1 地震烈度

地震发生后，国务院抗震救灾指挥部启动国家Ⅱ级地震应急响应，中国地震局前往震区成立现场指挥部。现场工作队263名队员历时8天69组次，采用抽样调查、单项调查、抽样核实等方法，共调查315个调查点。 根据实地调查结果得出地震烈度图[1](如图3所示)。 震中烈度为Ⅸ度(9度)，等震线长轴总体呈北北西走向，Ⅵ度(6度)区及以上总面积为18 295 km2，地震共造成四川省、甘肃省8个县受灾，包括四川省阿坝藏族羌族自治州九寨沟县、若尔盖县、红原县、松潘县，绵阳市平武县；甘肃省陇南市文县，甘南藏族自治州舟曲县、迭部县。Ⅸ度(9度)区涉及四川省阿坝藏族羌族自治州九寨沟县漳扎镇，面积139 km2。Ⅷ度(8度)区涉及四川省阿坝藏族羌族自治州九寨沟县漳扎镇、大录乡、河乡、陵江乡、马家乡，面积778 km2。Ⅶ度(7度)区涉及四川省阿坝藏族羌族自治州九寨沟县、若尔盖县、松潘县，绵阳市平武县，面积 3 372 km2。Ⅵ度(6度)区涉及四川省阿坝藏族羌族自治州九寨沟县、若尔盖县、红原县、松潘县，绵阳市平武县,甘肃省陇南市文县，甘南藏族自治州舟曲县、迭部县，面积 14 006 km2。本次地震震级大、受灾范围广，通过汇总震区的实地调查结果，分析本次地震漳扎镇的房屋震害现象及原因，探讨震害与抗震设防之间的关系。

图1 四川九寨沟7.0级地震余震分布图

图3 四川九寨沟7.0级地震烈度图

图2 中国地震台网中心(a)及USGS(b)给出的震源机制

2 漳扎镇建筑震害情况

漳扎镇是四川省阿坝藏族羌族自治州九寨沟县辖镇，原名九寨沟镇，是一个以藏族为主体的民族杂居镇,抗震设防烈度为 Ⅷ(8) 度。高原湿润气候，海拔 2 089 m。全镇幅员面积 1 305.92 km2，九环公路穿境而过，辖13个行政村，19个村民小组，881户，常住人口 2 893人。在本次地震中，漳扎镇分别处于烈度Ⅸ度(9度)区和烈度Ⅷ度(8度)区。震后利用固定翼无人机F 1000对漳扎镇进行了航拍，生成了震后影像图(参见图4)。根据政府有关部门资料及现场调查结果，统计分析可得漳扎镇房屋建筑按结构类型主要可分为木结构、砖混结构、框架结构三类，其所占比例及破坏比见表2。

表2 漳扎镇建筑类别比例及破坏比

2.1 木结构

木结构主要为木梁、木柱和木屋架承重，墙体为木板、夯土、片石及砖构成，房顶由木梁和瓦片组成，抗震性能好。由于木材结构质量轻、变形能力强，连接较好的木骨架耗散地震能力强，有相当数量的房屋出现墙体全部坍塌或部分倒塌，但木骨架未倒(参见图5-7)。单层穿斗木结构房屋在漳扎镇地区的民居中应用广泛，由若干榀木构架构成，单榀穿斗木构架通常有 3 ～5 根木柱;木柱中部、顶部及构架上部的短立柱由穿枋连接;在房屋纵向，檩条、斗枋及龙骨将各片木构架连成整体。屋面由檩条、椽子及瓦构成。龙骨、穿枋及斗枋与柱的连接通常使用直榫[2]。传统木构架房屋常采用木围护墙;由于部分房屋墙体年久失修且木围护墙的使用舒适度较差，很多房屋转而采用砖围护墙或用砖墙代替底部墙体及破坏的木墙，也有些在木围墙外加设土墙或砖墙。

图4 漳扎镇小飞机航拍正射图

2.2 砖混结构

砖混结构是混合结构的一种，是采用砖墙来承重，钢筋混凝土梁柱板等构件构成的混合结构体系。建筑物中竖向承重结构的墙、柱等采用砖或者砌块砌筑，横向承重的梁、楼板、屋面板等采用钢筋混凝土结构，抗震性能较好。漳扎镇是Ⅷ(8)度设防地区，并且地方政府和公众的防震减灾意识非常强。砌体结构和框架(剪)结构均按照Ⅷ(8)度设防的要求进行正规设计和施工。砖混结构主要分为2类，2008年以前的老旧房屋和2008年以后新建房屋，除少数老旧房屋，绝大部分砌体房屋均设有圈梁和构造柱，抗震性能较好。漳扎镇Ⅸ度(9度)区的砖混结构房屋部分毁坏，墙体X型裂缝贯通，多数墙体开裂明显；Ⅷ度(8度)区的砖混结构房屋部分毁坏，部分墙体开裂明显，屋顶瓦片大面积脱落(参见图8-12)。

图5 漳扎镇漳扎村木结构居民墙体全部倒塌

图6 漳扎镇上寺寨子木结构居民墙体部分倒塌

图7 漳扎镇上寺寨子木结构居民木墙板外加砖墙倒塌

图8 漳扎镇漳扎村砖混结构承重墙上下、内外贯穿裂缝

图9 漳扎镇上四寨子砖混结构承重墙体错位开裂

图10 漳扎镇扎如村砖混结构承重墙体X型开裂

图11县第二人民医院砖混结构承重墙X型裂缝穿透性破坏

图12 镇中心小学砖混结构屋顶瓦屋面破坏

2.3 框架结构

框架结构是指由梁和柱以刚接或者铰接相连接而成的，构成承重体系的结构，即由梁和柱组成框架共同抵抗使用过程中出现的水平荷载和竖向荷载，抗震性能好。在本次地震中，漳扎镇Ⅸ度(9度)区的框架结构部分房屋出现梁柱交界处节点破坏(参见图13)、角柱破坏(参见图14)、构造柱错位，少数出现断裂现象，填充墙部分出现X型裂缝贯通(参见图15)，墙体开裂普遍，部分填充墙倒塌(参见图16)。Ⅷ度(8度)区的框架结构房屋梁柱结合部出现较大纵向、横向裂缝，填充墙裂缝较大。其主要的原因是填充墙多采用空心砖或者混凝土砌块，使得填充墙的侧向刚度大于框架的侧向刚度，框架结构属于柔性结构，框架柱的变形大，填充墙的变形小，从而导致填充墙的开裂或破坏[3]。框架结构房屋外贴瓷砖的酥裂和脱落，内墙面内贴瓷砖的脱落、粉刷层破落、踢脚线脱落等，如图17。

图13 漳扎村框架结构居民楼柱顶破坏

图15 县第二人民医院框架结构纵向填充墙X型破坏

图16 甘海子社区甲蕃古镇框架结构羌族塔填充墙倒塌

4 总结与建议

(1)相比砖混结构，木结构房屋总体震害较轻，展示了良好的抗震性能。本次地震中，对木结构房屋安全使用威胁最大的震害集中在砌体围护墙的破坏，房屋的木构架基本完好无损。建议在恢复重建中尽量保留可修复的穿斗木构架房屋，采取将砌体维护墙更换为保温隔热的轻质隔墙板，更换及修复部分老旧木构件，以及在关键部位设置拉结扁铁[4]等措施，以保留少数民族的房屋特色。(2)在地震高烈度地区，砖混结构设计要科学布置多层砖混结构房屋建筑的平面和立面、合理的布置房屋的纵墙和横墙、有效设置房屋圈梁和构造柱，确保多层砖混建筑房屋具有合理的抵抗地震的能力[5]。(3)框架结构房屋在本次地震中主体结构基本完好，但是填充墙开裂具有普遍性，因此对填充墙材料的选择，除了考虑其隔断功能，还应考虑其与主体结构协调变形问题，从而最大限度减少地震带来的直接损失和间接损失。(4)在恢复重建时，要切实加强房屋的抗震设防管理，要从房屋建设的立项、选址、结构形式、设计、施工、验收等各个环节，加强管理，全方位把握好质量关。

[1] 中国地震局.四川九寨沟7.0级地震烈度图[EB/OL].中国地震局网站，http://www.cea.gov.cn/.

[2] 孙柏涛,张昊宇,闫培雷.芦山7.0级地震穿斗木构架房屋震害特点及原因简析[J].土木工程学报,2014,47(03):1-11.

[3] 孙静,伊力亚尔·阿不力孜,谭明,常想德,姚远,陈建波.2014年新疆于田MS7.3地震房屋震害分析[J].内陆地震,2014,28(02):113-120.

[4] 08SG618-2 农村民宅抗震构造详图 (木结构房屋)[S].北京:中国计划出版社,2008.

[5] 徐华春,邱征辉,陈兰英.多层砖混结构房屋的抗震设计探讨[J].建筑设计管理,2013,30(03):52-53+59.