汶川8_0级地震液化特征初步研究

第28卷第6期岩石力学与工程学报V ol.28 No.6 2009年6月Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering June，2009汶川8.0级地震液化特征初步研究袁晓铭1，曹振中1，孙锐1，陈龙伟1，孟上九2，董林1，王维铭1，孟凡超1，陈红娟1，张建毅3，蔡晓光3(1. 中国地震局工程力学研究所，黑龙江哈尔滨 150080；2. 黑龙江工程学院，黑龙江哈尔滨 150050；3. 防灾科技学院，北京 101601)摘要：针对目前对汶川8.0级地震液化认识尚少的现状，通过较详尽的现场调查以及相关水文、地质资料分析和现场勘察，讨论本次地震的液化分布及特征问题。

研究结果表明，本次地震液化范围广，涉及长约500 km、宽约200 km的区域，但分布很不均匀。

液化集中在长约160 km、宽约60 km的长方形区域并呈6个条带分布，在VIII 度区内最为集中，与各地区的区域水文地质和工程地质条件呈良好的对应关系。

通过调查和分析，发现本次地震液化具有与以往不同的3个突出特征：(1) VI度区内出现显著液化及其震害现象，实地发现10处液化点，分布在5个不同地区，其中有2处液化直接导致了房屋的破坏；(2) 深层土液化，4个不同地区的村庄均出现了液化喷水高度达10 m以上，专门的勘察确认了此次地震20 m处液化的真实性；(3) 砂砾层液化，专门的勘察验证这一现象，并且通过液化喷砂量和喷水时间以及工程地质资料的综合分析，推断此次地震中砂砾层液化应占很大比重。

关键词：地震工程；汶川8.0级地震；液化；分布；特征中图分类号：P 315.9 文献标识码：A 文章编号：1000–6915(2009)06–1288–09 PRELIMINARY RESEARCH ON LIQUEFACTION CHARACTERISTICS OFWENCHUAN 8.0 EARTHQUAKEYUAN Xiaoming1，CAO Zhenzhong1，SUN Rui1，CHEN Longwei1，MENG Shangjiu2，DONG Lin1，WANG Weiming1，MENG Fanchao1，CHEN Hongjuan1，ZHANG Jianyi3，CAI Xiaoguang3(1.Institute of Engineering Mechanics，China Earthquake Administration，Harbin，Heilongjiang150080，China；2.Heilongjiang Institute of Technology，Harbin，Heilongjiang150050，China；3.Institute of Disaster Prevention Science and Technology，Beijing101601，China)Abstract：Considering the limited knowledge on the liquefaction behaviors in the Wenchuan 8.0 earthquake，the liquefaction characteristics are discussed through detailed site investigation and analyses of corresponding hydrological，geologic and in-situ tests for the specific sites. The analytical results indicate that the distribution of the liquefaction phenomena in the event is vast with the region covered by length of 500 km and width of 200 km，but the liquefaction distribution is rather nonuniform. The liquefaction is mainly located in the area of a rectangle with 160 km in length and 60 km in width；and it is distributed principally in the 6 belts，which are consistent with the local hydrological and geotechnical conditions. Moreover，three salient characteristics of the liquefaction behaviors that are different from the previous earthquakes are discovered by the investigation. It is shown that：(1) Liquefaction phenomena are observed within the regions of seismic zone with intensity VI，which has not been documented previously in Mainland of China. 10 such liquefaction sites in 5 different areas are confirmed and in 2 liquefaction sites among which the buildings are damaged directly due to the liquefaction. (2) The liquefaction phenomena in deep soils，i.e. more than 20 m in depth，occur in the shock，and the macrophenomena of more than 10 m water ejection in 4 different villages are observed；and the in-situ tests for the specific sites verify the收稿日期：2009–02–18；修回日期：2009–03–10基金项目：国家科技支撑计划项目(2006BAC13B02–0203)；中国地震局工程力学研究所基本科研业务费专项(2008B001)；公益性地震行业科研专项(200708001)作者简介：袁晓铭(1963–)，男，博士，1984年毕业于吉林大学数学系力学专业，现任研究员，主要从事岩土地震工程方面的研究工作。

E-mail：yxmiem@第28卷第6期袁晓铭，等. 汶川8.0级地震液化特征初步研究 • 1289 •judgment. (3) The characteristics show that the gravel soils liquefy in the shock；and the in-situ tests for the specific sites verify the reality of such behaviors. Also the synthetic analyses of sand ejection，duration of waterspout and corresponding geotechnical information all demonstrate that the gravel soil liquefaction behaviors are considerable in this earthquake.Key words：earthquake engineering；Wenchuan 8.0 earthquake；liquefaction；distribution；characteristics1 引言液化问题是岩土地震工程研究的重要课题之一，历来受到国内外学者和工程界的高度重视[1～6]。

震害调查是获取工程震害资料和经验最重要的手段，以往关于国内外几次地震中液化问题的深入调查和研究[7～9]，对提高液化认识水平和工程抗震技术的发展起到了重要作用[10，11]。

2008年5月12日发生在我国四川的汶川8.0级地震是新中国成立以来破坏性最强、波及范围最大的一次地震，地震的强度、烈度都超过了唐山大地震，给人民生命财产造成巨大损失。

关于此次地震房屋建筑破坏方面已经有一些研究，但关于此次地震液化问题研究较为少见。

2008年7月，中国地震局组织了汶川8.0级地震科学考察专项研究，并专门成立了10余人参加的液化调查组。

调查组对成都、德阳、眉山、乐山、遂宁及雅安等地区和绵阳部分地区进行了实地调查，以镇(乡)为单位进行实地排查，收集了相关资料，并选取部分场地进行现场勘察。

通过分析，对此次地震液化区的分布特征有了较为明确的认识，发现了几个与以往不同的液化新现象，并做了一些验证性工作和分析，初步掌握了此次汶川8.0级地震液化的基本特征。

2 液化分布特征2.1 液化总体分布汶川8.0级地震液化点分布特征见图1。

本次地震中，喷水冒砂、地表裂缝、地面沉降等液化宏观现象较为普遍，同时液化对农田、公路、桥梁、居民住宅、工厂及学校等造成了不少破坏。

不少村庄的水井出现了不同程度的喷水冒砂现象，导致水井废弃，居民饮水困难；较大面积的农田出现液化和裂缝，导致蓄水困难；百余个村庄、一些学校和工厂等遭受液化影响，出现了不同程度的震害，其中一些房屋、学校教学楼、厂房和车站等因受损严重而废弃。

迄今为止，本次地震中有118个液化点(带)被图1 汶川8.0级地震液化点分布特征Fig.1 Distribution and features of liquefaction induced by Wenchuan 8.0 earthquake• 1290 • 岩石力学与工程学报 2009年发现(圆点代表液化点，椭圆状线代表烈度圈，即分别为烈度VI ，VII ，VIII ，IX ，X ，XI 度区域的等震线)，如图1所示。

这里所谓液化点(带)的含义是以村为单位，即使某一村庄出现很多液化及房屋破坏，也以一个点计算。

就图1而言，这118液化点之间至少间隔2 km 。

此次地震液化范围几乎涉及了所有主震区，包括成都、德阳、绵阳、眉山、乐山、遂宁及雅安等7个地区，涵盖面积长约500 km 、宽约200 km ，液化现象在烈度VI ，VII ，VIII ，IX ，X ，XI 度区内均有发现。