浙江文成-泰顺交界M4.2地震烈度调查与震害特征

马志江 杨福平 刘小龙 孙海清 陈涛 李大卫

浙江省地震局，杭州市古荡湾塘苗路7号 310013

0 引言

2014年9月12日～10月31日，在浙江文成县-泰顺交界的珊溪水库区域发生了最大震级为M4.2（震中位置：27.70°N，119.95°E）的地震序列。该地震序列中M 3.0～3.9地震18次，M4.0～4.9地震2次，分别为9月23日4.0级地震和10月25日4.2级地震。本次地震活动属于震群型，震源深度2～4km。珊溪水库建成蓄水后，于2002年7月首次发生地震，之后水库区每年都有地震活动发生，并具有成丛、成组分布的特点。除了2014年地震震群外，给库区造成较大影响的还有2个丛地震：第1丛地震时间为2002年7月28日～9月中旬，共发生ML3.0～3.9地震4次，最大震级ML3.9。第2丛地震时间为2006年2月4日～当年年底，共发生ML3.0～3.9地震42次，ML4.0～4.9地震13次，最大震级ML4.6。2002年发生的地震给库区造成的破坏程度以及影响范围都较小，而2006年地震的破坏强度和影响范围都更大（马志江等，2016）。2014年10月25日M4.2地震发生后，浙江省地震局分两批派出了地震现场工作队，进行了地震烈度调查、震灾评估、地震科考等工作，并于10月31日完成了现场调查工作。

1 震区概况

地震震区（Ⅴ、Ⅵ度区）涉及浙江省温州市文成、泰顺2县的部分地区，震区面积约710km2。据文成、泰顺2县国民经济和社会发展统计公报可知，文成县总面积约1293km2，2013年国内生产总值58.63亿元，人口39.58万人，震区涉及该县的5个镇；泰顺县总面积约1761km2，2013年国内生产总值58.91亿元，人口36.3万人，震区涉及该县的5个镇。

震区在地貌上属于浙南山区，境内山峦起伏，连绵不绝，地势自西北向南东倾斜。在大地构造上位于华南褶皱系的浙东南隆起区，新构造运动主要表现为大面积的间歇性升降运动，以整体抬升为主，形成构造-侵蚀低山区，河流侵蚀作用强烈，河谷深切，发育有4级河流阶地和2级剥蚀夷平面。震区附近断裂两侧差异性活动不明显，没有火山和岩浆活动，天然构造地震活动背景相对较弱（赵冬等，2006）。

对2006、2014年地震震群精定位结果显示，珊溪水库地震活动序列的震中呈NW走向展布，与水库区双溪-焦溪垟断裂（F3）第3分支走向一致，如图1所示（钟羽云等，2011；马志江等，2016）。该断裂西北起自云湖双溪村，经涂山、塘垄、东龙，终于珊溪镇焦溪垟村，全长约20km，总体走向NW，倾向SE，倾角约80°。卫星影像上断裂的线性特征明显，断层通过位置表现为沟谷、垭口地貌特征。

2 现场调查与震害特征

2.1 现场调查

按照地震现场工作规范的要求（国家质量监督检验检疫总局等，2012a、2012b）及中国地震烈度表（国家质量监督检验检疫总局等，2009）中的技术要求，本次地震现场调查分3组，沿珊溪水库南北两侧展开调查，共布设了13条调查线路，呈放射状覆盖震区，范围涉及文成县黄坦镇、珊溪镇、巨屿镇、大峃镇、西坑畲族镇以及泰顺县百丈镇、筱村镇、竹里畲族乡、司前畲族镇、泗溪镇等共10个乡镇99个自然村、社区，调查对象主要为房屋震害及道路沿线的地震地质灾害现象（包括崩塌、滑坡等）。

2.2 震区烈度分布

就本次震群而言，由于最大震级与2006年地震序列相当，而2006年地震序列震中区的地震烈度为Ⅵ度，故现场工作时可推断本序列的震中区烈度应不超过Ⅵ度。因此在烈度调查中，主要依据震区人的感觉、器物反应、房屋震害程度等来对震区烈度进行评定（国家质量监督检验检疫总局等，2009；夏坤等，2011），根据99个调查点的调查结果，圈定了本次地震烈度图（图2）。此次地震震群的最高地震烈度为Ⅵ度，等震线长轴总体呈NW向，与地震震群震中分布条带方向基本一致。Ⅵ度区主要涉及文成县黄坦镇、珊溪镇以及泰顺县百丈镇、筱村镇等共4个镇的21个行政村。Ⅵ度区总面积约为110km2，其中文成县内为70.5km2，泰顺县内为39.5km2。Ⅴ度区主要涉及文成县黄坦镇、珊溪镇、巨屿镇、大峃镇、西坑畲族镇以及泰顺县百丈镇、筱村镇、竹里畲族乡、司前畲族镇、泗溪镇等共10个乡镇的141个行政村。Ⅴ度区总面积为598km2，其中文成县内为292.5km2，泰顺县内为305.5km2。

2.3 不同烈度区房屋震害特征

2.3.1 房屋类型及特点

震区房屋主要结构类型有木构架和土、石、砖墙建造的旧式房屋（这类房屋在中国地震烈度表中统称为A类房屋）以及未经抗震设防的砌体结构房屋（主要为多层砌体结构，个别单层，这类房屋在中国地震烈度表中统称为B类房屋），其中砌体结构又可分为无圈梁或构造柱的砌体房屋及有圈梁和构造柱的砌体房屋，后者主要在2006年地震震群发生后建成。震区房屋主要特点为：

图1 文成-泰顺交界M4.2地震震群震区地震构造图

图2 浙江文成-泰顺交界M 4.2地震震群综合等震线图

旧式房屋（A类）主要为夯土墙（少数为砖维护墙）木屋架瓦顶房屋，多为2层，屋顶盖瓦，屋盖重量较大。多数为老旧房屋，建造年代较早，自然裂缝分布较普遍，房屋质量较差，抗震能力相对较弱。

未经抗震设防的砌体结构房屋（B类）中2006年以前建造的主要由砖墙承重，墙体多为空斗墙，采用预制或现浇钢筋混凝土梁板等构件，少数房屋有地梁、圈梁或构造柱，个别房屋有钢筋混凝土柱或砖柱，多为3～4层，抗震能力相对较差。建于2006年以后的房屋，建筑质量相对较好，普遍有地梁、圈梁和构造柱，抗震能力相对较强。

2.3.2 房屋震害特征

2.3.2.1 Ⅵ度区

旧式房屋的破坏以老裂缝加宽、延长现象为主，也有墙体歪斜或墙体连接处错位等现象，个别老旧危房倒塌。砌体结构房屋中的在2006年以后建造的，因设计了圈梁、构造柱、地梁等构造措施，抗震性能相对较好，房屋相对结实，破坏相对较轻，多在顶层（3层或4层）出现些细微裂缝（多为抹灰缝），而2006年前建造的砌体结构房屋，由于已遭遇了2006年地震，加之房屋本身缺少抗震的措施，普遍存在老缝加宽、加长现象，也出现大量的新的裂缝。

2.3.2.2 Ⅴ度区

Ⅴ度区旧式房屋同样普遍有老裂缝加宽、延长现象，个别老旧危房倒塌；2006年前的砌体结构房屋也多存在老缝加宽、加长现象；2006年以后建造的砌体结构房屋基本上仅在顶层（3层或4层）出现细微裂缝（多为抹灰缝）。但总体上随着远离震中，震害现象较之Ⅵ度区渐次减轻。

图3～9展示了震区Ⅵ度区、Ⅴ度区内各类房屋的震害情况。

图3 文成县黄坦镇塘垄村某户危房墙角塌落（Ⅵ度区）

图4 百丈镇卓尾洋村某户砌体房屋（2006年后建造）西北侧外墙裂缝（Ⅵ度区）

图5 百丈镇包垟社区某户瓷砖断开及3楼北侧房间竖向裂缝（Ⅵ度区）

图6 百丈镇东山村老旧危房倒塌（Ⅵ度区）

图7 百丈镇桃架山某老旧房屋的左侧山墙变形（Ⅴ度区）

图8 珊溪镇朱川村某户贯穿竖向裂缝及室内斜向裂缝

图9 黄坦镇驮加村某户顶层西南角墙体裂缝及底层砖柱错动5mm

2.3.3 房屋震害损失评估

根据震区人口分布、房屋破坏程度等因素，将地震震区分为评估区1和评估区2，评估区1为Ⅵ度区范围，评估区2为Ⅴ度区范围。在各评估区选取的抽样点数分别为：评估区1为22个、评估区2为46个。根据各评估区房屋破坏抽样调查资料得到各评估区不同结构类型房屋的破坏比列于表1、2。

表1 旧式房屋（A类）建筑破坏比（%）

表2 砌体结构房屋（B类）建筑破坏比（%）

根据各评估区房屋建筑总面积和抽样调查确定的各结构类型建筑物破坏比，确定不同结构类型不同破坏等级的房屋建筑破坏面积，列于表3、4。

表3 旧式房屋（A类）建筑破坏面积汇总表（单位：m 2）

表4 砌体结构房屋（B类）建筑破坏面积汇总表（单位：m 2）

根据地震现场工作规范（GB／T 18208.4－2011）（国家质量监督检验检疫总局等，2012b）规定的取值范围选取破坏损失比，以当地政府部门提供的房屋重置单价为基准（A类房屋按照 410元／m2，B类房屋按照850元／m2），按照地震现场工作规范房屋经济损失的计算方法，计算出本次地震各评估区内房屋建筑物的总经济损失，见表5。

表5 各评估区直接经济损失汇总表

2.3.4 房屋震害的主要因素

2.3.4.1 房屋质量

震区内的旧式房屋（A类）房龄普遍较长，大部分在20多年甚至30～40年以上。这些房屋多为夯土墙木架结构，或者某一面承重墙为空斗砖墙。由于房龄长，夯土墙普遍存在裂缝（年久失修），有的墙体有倾斜，在倒塌房屋的屋顶、屋内木架构、梁木等处多有腐烂现象（有人居住的房屋倒塌很少），出现倒塌或者破坏现象较多。震区内的砌体房屋（B类）中大部分房屋建造于2006年以前，房龄一般都有10多年，有些达20年，其中仅少数有地梁，多数无地梁、圈梁和构造柱，抗震性能差。

2.3.4.1 房屋结构

震区内出现破坏损伤的房屋大多属于老旧房屋，这类房屋在当时建造过程中基本未考虑抗震构造措施，对主体结构的规则性、非结构构件与主体结构的连接等方面考虑也甚少，结构自身的稳定性及抗震性能差。

2.3.4.1 场地效应

场地效应主要包括场地选择、地基和基础等震区位于浙南山区，很多自然村分布于突出的山嘴、高耸的山丘、陡坡、边坡等地带，导致大量房屋建于抗震不利地段。房屋建造时多为天然地基加垒石形成的不均匀基础，地震时容易产生沉降差异，抗震稳定性差。

2.3.4.1 地震叠加效应

从2002年开始，震区房屋经受了多次地震影响，尤其是2006年2月的震群活动，造成老旧房屋的裂缝逐渐增大；2014年地震发生时，部分房屋明显存在震害的叠加效应。

3 地震地质灾害

本次地震震级虽然不高，但由于震源深度浅，在震区也引发了一些地震地质灾害。主要包括震中附近公路边坡的局部崩塌（落石）、滑坡及滑坡裂缝扩大等小型的地震地质灾害，但未发生大规模地震地质灾害。地震地质灾害影响因素主要包括：

（1）地形地貌：震区属于低山丘陵区，山区公路沿山坡开挖，边坡陡峭，加之公路等级低，缺少护坡的维护，地震时易发生崩塌、滑坡等地质灾害。

（2）气候、降水：震区降水较为充足，边坡土体含水丰富，也是震时诱发崩塌、滑坡等地质灾害的重要因素。

（3）岩石风化：较高的风化程度也是诱发崩塌、滑坡等地质灾害的重要因素。

（4）地震震群：此次震群性地震序列是导致发生上述地震地质灾害的最主要原因，多次地震的叠加效应加剧了崩塌、滑坡发生的可能性。

震区地质灾害图片示于图10～图12。

4 结语

浙江文成-泰顺交界4.2级地震是继2002、2006年后在研究区再一次的地震活动，通过对本次地震震群开展的现场调查工作得出如下认识：

（1）本次地震发生在浙江文成-泰顺交界的珊溪水库区域，虽然最大震级为M 4.2，但震源深度浅，为2～4km，地震序列中包括多次3.0级以上地震，震区震感较强（尤其是震中区），因此震中烈度达Ⅵ度。

图10 黄坦镇塘垄附近公路边岩石塌落（Ⅵ度区）

图11 百丈镇岩上村附近公路边小型滑坡（Ⅵ度区）

图12 百丈镇卓南坑村地质灾害隐患点（Ⅵ度区）

（2）震区为老震区，大部分旧式房屋及砌体房屋抗震性能差，并经历了2002、2006年地震作用后已经有不同程度的受损，但针对以往地震受损开展过科学维修、加固的房屋较少。本次震群活动对房屋震害产生了叠加效应。除了2006年以后建造的砌体房屋外，Ⅴ度区和Ⅵ度区的其它旧式房屋和砌体房屋普遍有不同程度的震损，而且受损范围明显大于2006年。

致谢：此次地震现场工作由浙江省地震局文成-泰顺交界地震现场队完成，除了本文作者以外，浙江省地震局韩用兵、石树中、张明、路建波等也参与了部分现场调查工作；精定位地震目录资料由张震峰、李俊等提供。匿名评审人及赵冬、叶建青等为本文的修改提出了宝贵的意见与建议，在此一并表示衷心的感谢。