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缅甸强震,为何千里之外的曼谷会大受影响?曼谷软土的地震放大效应

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发表于 2025-4-1 23:18:34|来自:中国浙江湖州 | 显示全部楼层 |阅读模式
安知千里外,不有雨兼风?


《中秋月二首·其二》,李峤

2025年3月28日,缅甸中部发生大地震,经USGS测得地震震级为7.7级。

它是自1912年眉谬地震(7.9级)以来,缅甸遭遇最严重的地震。

USGS观测记录



缅甸的曼德勒省、实皆省、内比都等地在此次地震中受灾严重,大量基础设施遭到粉碎,数百栋房屋损毁、坍毁。截至目前,受灾地区共造成1644人殒命、3408人受伤、139人失踪。


曼德勒受灾情况



除此之外,缅甸周边国家及地区均受到了不同水平的影响,如曼谷、云南等地。


然而,曼谷距离震中足足有1000公里之远,也感受到强烈的震感。

曼谷与地震震中的距离



为什么千里之外的地区会受到如此之大的影响?






“不合理”的凸点


本次地震与该地区历年发生的大地震雷同,均源自一条贯穿缅甸南北的巨大断裂带——实皆断裂带(Sagaing Fault)。

实皆断裂带



断裂带全长约1400km,是一条典型的走滑断裂带(Strike Slip Fault),即断层两侧作相对水平运动,如下图所示。

走滑断裂示意图



实皆断裂以每年约莫18mm的速率滑移,并在不同时期诱发了多场大地震。

实皆断层附近历年发生的大地震



通过卫星图像,能清晰地看到断层在地表上的分布(红色箭头所指)。

断裂带卫星图像



从本次地震动峰值加快度(PGA)等值线分布图中,可以直观地看到地震对不同区域的影响大小。PGA值往往对应地震烈度,当PGA值越大,可简单理解为该区域受到地震的影响也越大。

下图中PGA等值线分布的规律,根本是由震中往外随距离变大逐渐削弱。然而,若仔细观察曼谷区域的分布,却出现了一个“不合理”的凸点,即该区域的PGA值局部出现了一个小峰值。

曼谷区域处“不合理”的凸点



这与曼谷广泛分布的深厚软土层密切相关。






软土地震放大效应


数千年前,曼谷所在地尚为一片内湾。在漫长的地质运动中,逐渐通过沉积形成陆地。下图为不同时期下曼谷地区的陆地变化情况。

不同时期下曼谷地区沉积分布



这些沉积物由于形成年份太短(最年轻的岩石也是百万年起步),仍处于很松软的阶段,是工程性质很差的软土(Soft Clay)。曼谷地区软土厚度的分布规律大抵上是与内湾的距离成反比。

曼谷地区的软土分布规律



软土的地震放大效应在1985年的墨西哥米却肯大地震中(8.0级)引起了人们的留意。地震震中位于米却肯海湾附近,而350km外墨西哥城同样受到了严重的损害。后期通过调查发现,墨西哥城制作在特斯科科湖的旧湖床上,底部分布有深厚的软粘土,地震波在软粘土层中出现了放大效应。

在2017年墨西哥普埃布拉大地震中,这种现象再次得到了证实。在距离震中较远的墨西哥城,地震烈度显着较其他同样距离下的区域要大;在墨西哥城的地震观测站中,软土区域的地震加快度亦显着大于邻近非软土区域。

2017普埃布拉大地震烈度分布


墨西哥城不同区域地震加快度分布





由于曼谷所处地区广泛分布有深厚软土,地震PGA等值线分布图中的“不合理”凸点似乎也得到了解释,即曼谷软土对地震波的放大效应。

既然如此,随即而来的是另一个题目:曼谷软土对地震的放大效果有多强?

根据本次地震的震级分布图,曼谷地区的震级约为4.0左右。

地震震级分布图



固然软土放大了地震的影响,但震级也仅仅提高到4级左右。






泰国的抗震设计


与多发地震的缅甸不同,泰国大部分地区历史上并未遭遇强烈地震的粉碎。如下图所示,除了西北部地区,泰国其余地区记录的3级以上的地震很少,包罗曼谷。

泰国缅甸区域历史地震统计



在21世纪之前,泰国建筑的抗震设计要求并不严格。进入21世纪之后,随着学界对软土地层在地震中放大效应的认识加深,在2007年泰国出台了B.E. 2550条例,明确了建筑物抗震设计的依据和要求。

泰国旧版建筑抗震设计规范(2007)



在2021年,泰国进一步加强了抗震设计规范,并于2021年3月4日正式执行最新的B.E. 2564条例。

泰国新版建筑抗震设计规范(2021)



与旧版相比,新版的抗震设计规范主要有两点关键更新。


第一点是抗震设防地区的增加。与旧版相比,泰国部分区域纳入了高一级的地震设防标准。但这点更新对曼谷地区的建筑物设计没有影响,新旧版曼谷地区的标准都是同等的。

新旧版的抗震设防区域



影响最大的第二点,抗震设计方法的改变。在旧版中,地震效应分析采用的是标准反应谱分析(RSA),而新版中则调整为修正反应谱分析(MRSA)。

新旧版的地震分析方法



根据一篇新旧规范的对比文章,此改变对于高度大于60m的建筑物尤为之大,“按新规范盘算得出的地震力是旧规范的3~4倍”。

新旧规范地震力盘算的差别







尚待解答


通过上述分析,要弄清楚曼谷在地震下部分建筑物也会受到损害的原因,要先回答以下关键题目:

泰国抗震设计新版规范的颁布日期是2021年3月4日正式颁布,在正式实行后,先前按照旧规范设计的建筑物是否有得到加强或复核?新旧规范间的地震力差别可以达到3~4倍。




FIN




岩土沿途Geotech


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来源:https://view.inews.qq.com/k/20250331A049AI00
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