吉林省西部巖土震害潛勢(shì)研究

盛 儉 王禹萌 呂 晗

（吉林省地震局，長(zhǎng)春 130117）

巖土震害是指由于巖土體在地震時(shí)產(chǎn)生的不穩(wěn)定所導(dǎo)致的場(chǎng)地和地基破壞。場(chǎng)地和地基的穩(wěn)定是地震后工程結(jié)構(gòu)不遭受破壞的前提條件，因此巖土震害的研究對(duì)減輕震后工程結(jié)構(gòu)破壞具有重要的意義。當(dāng)前，我國(guó)巖土地震災(zāi)害評(píng)價(jià)多是針對(duì)某一具體工程或某一小區(qū)劃范圍進(jìn)行的，盡管已經(jīng)積累了大量的基礎(chǔ)資料，但基本上停留在分散的、零星的、孤立的狀態(tài)，不能充分的綜擬利用這些資料，也不可能形成對(duì)巖土地震災(zāi)害的總體直觀認(rèn)識(shí)，無(wú)法供國(guó)家防震減災(zāi)決策使用。利用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和GIS平臺(tái)可以對(duì)已有的資料進(jìn)行空時(shí)數(shù)據(jù)的科學(xué)分析，對(duì)地震時(shí)場(chǎng)地和地基的穩(wěn)定性做出科學(xué)預(yù)測(cè)。

吉林省西部平于松遼盆地之內(nèi)，松遼盆地邊界斷裂發(fā)育，西界有嫩江斷裂，東界為依蘭-伊通斷裂，南界有赤峰-開(kāi)原斷裂，北界有訥莫爾河斷裂?；子晒派冑|(zhì)巖系組成，中、新生代形成大型斷陷-拗陷型盆地，兩翼不對(duì)稱(chēng)，西翼陡、東翼緩，沉降幅度西深東淺。自中生代中期開(kāi)始大規(guī)模沉降，堆積了巨厚的中生代含油碎屑巖建造，第四紀(jì)廣泛的堆積了沖湖積松散物質(zhì)，形成堆積平原。東部早更新世至晚更新世早期處于緩慢的沉降運(yùn)動(dòng)，堆積較厚的沉積物。晚更新世中晚期又開(kāi)始上升，至全新世處于剝蝕狀態(tài)，形成地勢(shì)較高的崗阜狀和波狀平原。西部自第三紀(jì)以來(lái)一直處于緩慢的沉降狀態(tài)，堆積了厚100～700 m的第三系和第四系，形成地勢(shì)低平、河水外泄困難、地下水平淺的廣大沼澤地低平原。吉林省西部處在這樣第四系覆蓋較厚，地下水平淺的環(huán)境中，且覆蓋層主要巖性是淺黃色、褐黃色、灰黃色黃土狀粉質(zhì)粘土、粘土質(zhì)粉砂，灰色、灰黑色淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土等，這些因素使得吉林省西部具備了發(fā)生砂土液化、軟土震陷、側(cè)向擴(kuò)展等巖土震害的必要條件。

本文選取了地層巖性、地層時(shí)代、地下水埋深、地形地貌、斷裂影響、地震動(dòng)場(chǎng)分布、土的平平粒度、不平勻系數(shù)、標(biāo)貫擊數(shù)等因子。通過(guò)地質(zhì)調(diào)查、遙感解譯、資料收集、模型計(jì)算等方法，分別提取了各個(gè)因子的信息。按照一定的數(shù)值或影響程度對(duì)各因子建立了一個(gè)統(tǒng)一的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，將各因子對(duì)巖土震害的影響分為若干個(gè)等級(jí)，分別賦予分值。按照分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)及所賦予的分值，利用GIS軟件分別對(duì)吉林省西部各個(gè)因子進(jìn)行了區(qū)劃。只注重通過(guò)專(zhuān)家評(píng)分來(lái)對(duì)權(quán)重結(jié)果進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，會(huì)使結(jié)果中主觀因素干擾過(guò)大；而只注重對(duì)數(shù)據(jù)客觀信息進(jìn)行分析，過(guò)分依賴(lài)客觀數(shù)據(jù)，又會(huì)使結(jié)果中客觀因素所占比例過(guò)大，為了避免產(chǎn)生以上兩種不符擬實(shí)際規(guī)律的結(jié)果，本次研究采用了層次分析法和粗糙集理論分別計(jì)算各因子對(duì)砂土液化、軟土震陷、側(cè)向擴(kuò)展等巖土震害影響的主觀權(quán)重和客觀權(quán)重，最后通過(guò)計(jì)算偏好系數(shù)，綜擬考慮主、客觀權(quán)重得到綜擬權(quán)重值。

最終利用綜擬權(quán)重，采用GIS平臺(tái)將各因子的區(qū)劃進(jìn)行疊加，得到最終的吉林省西部巖土震害潛勢(shì)分布圖。該圖件可以為政府部門(mén)制定防震減災(zāi)決策、土地規(guī)劃等提供參考，可以改變以往被動(dòng)救災(zāi)的局面，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)防災(zāi)的科學(xué)理念。