官善友，龍治國

(武漢市勘測設計研究院，湖北武漢 430022)

“4.14”地震后玉樹縣城原址重建地質安全性研究

官善友?，龍治國

(武漢市勘測設計研究院，湖北武漢 430022)

編制玉樹縣城災后重建規(guī)劃，必須對縣城能否在結古鎮(zhèn)原址重建進行論證，并將影響縣城安全的因素作為災后重建規(guī)劃的限制條件。文章在搜集資料、現(xiàn)場地質調查的基礎上，論述了玉樹縣區(qū)域地震構造條件、工程地質條件、水文地質條件、不良地質作用與地質災害，研究了活動斷裂、地質災害對縣城安全、災后重建布局的影響，提出了活動斷裂、地質災害的防治措施建議。

玉樹地震；玉樹縣城；選址；地質安全

1 引 言

2010年4月14日7時49分，青海省玉樹藏族自治州玉樹縣發(fā)生7.1級地震，地震對距離斷裂帶較近的玉樹縣城造成了重大損壞，房屋嚴重損毀、人員大量傷亡。震后的玉樹縣城(圖2)滿目瘡痍，百廢待興，災后重建工作迫在眉睫。住房和城鄉(xiāng)建設部迅速組建玉樹災后重建規(guī)劃工作組，規(guī)劃工作組的重要任務之一是編制玉樹縣城災后重建總體規(guī)劃。編制縣城災后重建規(guī)劃，必須對縣城能否在結古鎮(zhèn)原址重建進行論證，其中最重要的影響因素是活動斷裂、地質災害對城市安全的影響。

圖1 地震前玉樹縣城

圖2 地震后玉樹縣城

2 區(qū)域地震構造

“4.14”玉樹地震是印度板塊向亞洲板塊俯沖，造成青藏高原向東巨大擠壓應力持續(xù)釋放的結果。根據(jù)有關觀測資料，印度板塊現(xiàn)正以每年30 mm～50 mm的速度向亞洲板塊俯沖，在造成青藏高原隆升的同時，因東側四川、鄂爾多斯低地形形成的位勢和重力勢差，還造成了高原向東的側向流動和擠壓[1]。玉樹位于巴顏喀拉山南麓，唐古拉山東端，地勢相對巴顏喀拉山、唐古拉山較低，屬于受壓應力區(qū)，加上青藏高原持續(xù)向東擠壓，在玉樹地塊發(fā)生應力集中和變形，從而發(fā)生地震。

2.1 歷史地震概況

由于受到監(jiān)測能力的限制，玉樹地區(qū)地震記錄缺失嚴重。根據(jù)現(xiàn)有的地震記錄分析，玉樹縣境內地震活動分布主要集中在玉樹縣的西北部，而且明顯受區(qū)域大型斷裂帶的控制。有地震記載以來，區(qū)內最大地震為1738年哈秀6.5級地震，其次為1979年3月29日小蘇莽6.2級地震。而2006年7月18、19日在玉樹縣上拉秀附近發(fā)生的5.0級、5.6級、5.4級3次中強震也引起了一定的震害損失和社會影響。本次玉樹7.1級地震為玉樹地區(qū)最大地震。

2.2 發(fā)震構造

玉樹縣位于青藏川滇歹字形構造體系—巴塘拗陷褶皺帶，以北屬松潘—甘孜褶皺系～玉樹—馬達寺優(yōu)地槽褶皺帶，以南屬唐古拉準地臺臺隆。區(qū)內斷裂及褶皺發(fā)育，構造形跡以NW、NWW向為主，與區(qū)域地層走向一致。區(qū)內主要活動斷裂為玉樹～甘孜斷裂(F2)、年吉錯南～巴塘斷裂(F3)如圖3所示。

圖3 玉樹縣地震構造圖

(1)玉樹～甘孜斷裂(F2)

該斷裂為2010年4月14日玉樹7.1級地震發(fā)震斷裂。斷裂帶西起烏蘭烏拉湖北，向東經(jīng)風火山、治多縣以南至玉樹后延入四川，青海省內長約 800 km，總體呈NWW向展布，傾向北東，傾角40°～70°。該斷裂帶是松潘—甘孜印支褶皺系與唐古拉準地臺的分界斷裂，為一條形成時間早、切割地殼深的巖石圈斷裂。新生代以來構造活動明顯，沿帶發(fā)育一系列第三紀～第四紀斷陷盆地，并多處見到老地層逆沖到第三系、第四系地層之上，并形成溝槽、線形負地形、一系列第四系小型湖盆和斷層三角面、構造鞍部等。

在玉樹一帶，西起治多縣那王草曲至四川甘孜一線，由多條斜列的斷裂組成。該段第四紀以來活動強烈，斷層線性特征明顯，山前晚更新世洪積扇左旋錯斷，形成陡坎。但是該段活動強度也存在很大差異，在紅土山以西，斷層切割下第三系、第四系并控制水系的流向及龍寶湖的形成和發(fā)展而表現(xiàn)出較強烈的活動性，在龍寶灘于1736年和1834年分別發(fā)生過6.5級和5.5級地震。巴塘盆地東端以東斷裂活動異常強烈，在三省交界處1896年發(fā)生過7.0級地震。而兩者之間斷裂活動較弱，顯示閉鎖性。2010年4月14日7.1級地震宏觀震中位于該斷裂帶閉鎖段西端部位置，反映了該斷裂現(xiàn)今強烈的持續(xù)活動性。

(2)年吉錯南～巴塘斷裂(F3)

該斷層為玉樹～甘孜斷裂帶的分支斷層。始于治多縣南當江榮溝腦與玉樹～甘孜斷裂帶的交匯處，向東南方延伸，經(jīng)年吉錯南、上拉秀后轉為近東西向，形成一向南西方向凸出的弧形，經(jīng)巴塘盆地的南緣后，向東又與玉樹～甘孜斷裂帶交匯于金沙江南岸一帶，全長約230 km。

該斷裂帶主要形成于第三紀晚期，主要控制并斷錯第三系地層。其東段則明顯控制了巴塘第四紀盆地的形成及發(fā)展，從盆地南緣晚更新世沖、洪積層被明顯斷錯及全新世松散堆積破壞變形特征來看，該斷層是一條全新世后仍在持續(xù)活動的地震斷層。2006年7月18日、19日發(fā)生在上拉秀附近的5.0級、5.6級、5.4級3次中強震活動，也證實了該斷裂帶現(xiàn)今仍在持續(xù)活動的特點。

3 區(qū)域地質條件

玉樹縣位于青藏高原東部、青海省南部、玉樹藏族自治州東部，東與四川省和西藏自治區(qū)毗鄰，西南與玉樹藏族自治州囊謙縣為鄰，西和玉樹藏族自治州雜多縣毗連，西北與玉樹藏族自治州治多縣聯(lián)境，北和東北與玉樹藏族自治州曲麻萊縣、稱多縣以及四川省相望。東西最寬189.5 km，南北最長194.3 km，總面積1.57萬km2。

3.1 地形地貌

玉樹縣總體上屬于青藏高原高山地貌，地形復雜，區(qū)內由北而南依次分為基巖山區(qū)、洪積扇裙和河谷階地3個大的地貌單元?？傮w地勢北高南低，西部略高于東部；山高坡陡，相對高差大，溝谷侵蝕切割強烈?，F(xiàn)狀城市建設基本分布在扎曲河、巴塘河的Ⅰ、Ⅱ級階地河谷川道地帶。區(qū)內最高山峰保俊色海拔5 752 m，東部正達金沙江水面海拔3 350 m，平均海拔4 493.4 m，境內海拔5 000 m以上的山峰有951座，大部分終年積雪。

3.2 地層巖性

區(qū)內主要地層為第四系土層、三疊系巖層。第四系土層分布于扎曲、巴塘河及其支流溝谷地區(qū)，主要為沖洪積、坡洪積卵礫石堆積物，顆粒成分較為復雜，結構松散。厚度一般在 10 m～50 m不等。三疊系巖層是區(qū)內分布最為廣泛的巖層，主要分布于扎曲、巴塘河谷兩側山區(qū)，巖性主要為砂巖、板巖、灰?guī)r等，屬硬質巖石，抗壓強度一般在30 MPa～60 MPa。

3.3 水文地質條件

區(qū)內主要地下水類型可分為第四系松散孔隙水、凍結層水、基巖裂隙水、碳酸鹽巖巖溶裂隙水4種類型[3]，如表1所示。

地下水類型及特征表 表1

3.4 地質災害

(1)震前地質災害

震前區(qū)內最主要的地質災害為泥石流，主要分布于結古鎮(zhèn)北山地帶，給當?shù)厝嗣竦纳⒇敭a、生產和生活造成過較大的危害和損失。據(jù)統(tǒng)計，結古鎮(zhèn)發(fā)育泥石流20條，巴塘地區(qū)發(fā)育泥石流2條。

(2)震后地質災害

據(jù)調查，震后地質災害主要有地裂縫(圖4)、崩塌(圖5)、滑坡、泥石流等。結古鎮(zhèn)發(fā)現(xiàn)地裂縫13處，崩塌33處，滑坡39處，不穩(wěn)定斜坡35處，泥石流20處(與震前分布一致)。

圖4 禪古寺地裂縫

圖5 西杭路西南崩塌

4 縣城原址重建地質安全性研究

4.1 活動斷裂對災后重建布局的影響

此次玉樹7.1級地震的發(fā)震斷裂(玉樹～甘孜斷裂)從玉樹縣城結古鎮(zhèn)西南端穿過，發(fā)震斷層走向119°、傾角83°，斷層性質左旋走滑逆沖。據(jù)搜集資料和現(xiàn)場調查，發(fā)震斷裂造成地表破裂(圖6、圖7)，破裂帶東端消失于禪谷寺南東1.5 km的平臺上，西端消失于瑪慶貢巴納夏以西300 m處，地震地表破裂帶長約52 km。

因發(fā)震斷裂從結古鎮(zhèn)西南端穿過，縣城現(xiàn)有建成區(qū)絕大部分與斷裂存在一定距離(見圖8)。此外，據(jù)青海地震局資料，發(fā)震斷裂為走向119°/傾角83°的左旋走滑逆沖斷層，構造主應力方向為北東向，斷裂帶西南部分為斷裂主活動區(qū)，斷裂帶東北部分為被動受力區(qū)。一般情況下被動受力區(qū)為相對穩(wěn)定地段，現(xiàn)狀城市建設用地主要處在被動受力區(qū)，處于相對穩(wěn)定地段。因此發(fā)震斷裂對縣城災后重建絕大部分場地的穩(wěn)定性影響不大。但由于發(fā)震斷裂對于斷裂帶附近的工程建設影響很大，對縣城災后重建布局存在一定影響。

圖6 禪古寺地表破裂縫

圖7 加吉娘地表破裂縫

圖8 地表破裂縫與已建縣城相對位置示意圖

按照《建筑工程抗震設計規(guī)范》(GB50011－2001) (2008年版)的規(guī)定，當抗震設防烈度為8°和9°，前第四系基巖隱伏斷裂的土層厚度分別小于60 m和90 m時，建筑工程應避開發(fā)震斷裂。災后重建布局時，工程建設應避讓發(fā)震斷裂，避讓距離可按照《建筑工程抗震設計規(guī)范》的規(guī)定確定。斷裂帶避讓范圍內可作為綠化、生態(tài)保護規(guī)劃用地。

4.2 地質災害對災后重建布局的影響

據(jù)現(xiàn)場調查，玉樹7.1級地震引發(fā)的地質災害主要有地裂縫、崩塌、滑坡、不穩(wěn)定斜坡、泥石流等。其中地裂縫主要分布在玉樹～甘孜斷裂帶及其附近；崩塌、滑坡、不穩(wěn)定斜坡主要分布于縣城南部、西部，規(guī)模較小；泥石流主要分布于縣城北部山溝。地質災害的發(fā)育及分布受地質構造、地形地貌、地層巖性、人類工程活動的控制。地質構造既控制地形地貌，又可控制巖層的巖體結構及其組合特征，對地質災害的發(fā)育起綜合控制影響作用，區(qū)內地質災害的平面分布與主控斷裂的分布，尤其是活動斷裂的分布具有很大的一致性。地震引發(fā)或加劇的地質災害發(fā)生點及隱患點多集中在發(fā)震斷裂帶及其附近。

由于地震引發(fā)的崩塌、滑坡等地質災害規(guī)模一般較小，地質災害對縣城建成區(qū)有一定影響，但不是控制災后重建布局的決定性因素。災后重建布局時，應在地質災害隱患排查及地質災害調查的基礎上，制定地質災害防治規(guī)劃，提出切實可行的地質災害防治措施:

(1)地質災害防治應堅持“預防為主、治理與避讓相結合”的方針；

(2)開展地質災害危險性評估，調查地質災害的性質、規(guī)模、分布、穩(wěn)定狀態(tài)、影響范圍及發(fā)展趨勢，評估地質災害對城鎮(zhèn)布局的影響；

(3)及時開展對可能威脅縣城安全的崩塌、滑坡的治理，采取生物治理、工程治理、建立群測群防和群專結合防治體系等綜合防治措施；

(4)對不能完全排除地質災害威脅的區(qū)域，應加強對地質災害隱患點的監(jiān)測監(jiān)控，建立預警預報機制；

(5)規(guī)劃工程建設階段，對于在地質災害易發(fā)區(qū)的工程建設項目，應進行地質災害危險性評估。

5 結 語

(1)玉樹7.1級地震的發(fā)震斷裂(玉樹～甘孜斷裂)從玉樹縣城結古鎮(zhèn)西南端穿過，縣城現(xiàn)有建成區(qū)絕大部分與發(fā)震斷裂存在一定距離，處于相對穩(wěn)定地段，發(fā)震斷裂對縣城災后重建絕大部分場地的穩(wěn)定性影響不大。但由于發(fā)震斷裂對于斷裂帶附近的工程建設影響很大，對縣城災后重建布局存在一定影響，規(guī)劃工程建設應按照國家現(xiàn)行規(guī)范避讓。

(2)地震引發(fā)的地質災害主要有地裂縫、崩塌、滑坡、不穩(wěn)定斜坡、泥石流。地裂縫主要分布于玉樹～甘孜斷裂帶及其附近，崩塌、滑坡、不穩(wěn)定斜坡主要分布于縣城南部、西部，泥石流主要分布于縣城北部。地質災害對縣城災后重建有一定影響，但不是決定性影響因素?？h城災后重建布局時，應在地質災害調查及地質災害隱患排查的基礎上，制定地質災害防治規(guī)劃，提出切實可行的地質災害防治措施。

(3)城鄉(xiāng)規(guī)劃工程地質工作是城鄉(xiāng)規(guī)劃的基礎性工作，具有確保城鄉(xiāng)建設安全、規(guī)避建設風險、合理利用土地資源，以及防災減災的作用。

[1]官善友，孫衛(wèi)林.“5.12”汶川地震后北川新城選址地質安全性研究[J].工程勘察，2009(10)

[2]青海省地震局.玉樹地震災后重建玉樹縣選址階段工作(地震工作部分)[R].2010.4

[3]住房和城鄉(xiāng)建設部玉樹災后重建規(guī)劃工作組.武漢市勘測設計研究院.青海省玉樹藏族自治州玉樹縣結古鎮(zhèn)災后重建工程地質調查報告[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，正高職高級工程師，主要從事巖土工程勘察設計、地質災害評估等技術工作。