中国数字强震动台网478个台站（大陆）在汶川地震中获得了强地震动记录，其中四川台站触发141个，其他省市台站触发337个。得到记录的台站分布及震中如图1.1所示。四川省触发的台站分布见图1.2。

图1.1 汶川地震触发的强震观测台站分布

图1.2 四川省触发的台站分布

      记录到的地震事件450个，共获取1347条加速度记录。震中距小于100公里有19个台站，100公里和200公里之间有34个台站；200公里和500公里之间有107个台站；断层距小于20公里有12个台站，20公里和50公里之间有11个台站；50公里和100公里之间有22个台站；离震中最近的强震动台站是四川汶川卧龙台，距震中22.2公里，峰值加速度是957.7cm/s/s；离断层最近的强震动台站是四川绵竹清平台，距断层0.74公里，峰值加速度是824.1cm/s/s；峰值大于100cm/s/s加速度记录有120条；图1.3～图1.5为部分台站记录的三个分量加速度峰值分布。

图1.3　汶川地震部分强震观测台站峰值加速度分布（东西分量）

图1.4　汶川地震部分强震观测台站峰值加速度分布（南北分量）

   图1.5　汶川地震部分强震观测台站峰值加速度分布（竖向分量）

1.承重墙体裂缝是最普遍的破坏现象

（a）

（b）

图1.1 砖混房屋墙体剪切破坏的X形裂缝

2.墙体水平裂缝

震例如剑阁县下寺江岸华城南区4号楼，6层砖混，主要破坏为地圈梁与上部结构完全裂通，右后侧移位3mm。下图依次为：图2.1（a）结构外观；（b）左下角开裂及构造柱钢筋外露；（c）右后下角开裂、钢筋剪断；（d）走廊内同一水平位置开裂。

(a)	(b)
(c)	(d)

图2.1 剑阁县下寺（Ⅷ度）华城南区4号楼破坏

3.山墙开裂

(a)

(b)

 图3.1　砖混房屋山墙开裂（a）都江堰市区（Ⅸ度）；（ｂ）甘肃文县碧口镇（Ⅸ度）

4.底层破坏或坍塌

(a)

(b)

图4.1 砖混房屋底层墙体开裂

 图4.2  北川县城（Ⅺ度）砖混房屋底层坍塌

5.部分倒塌

（ａ）

（ｂ）

　图5.1砖混房屋部分坍塌，（ａ）都江堰市区（Ⅸ度）新建小学预制板残留；（ｂ）汉旺镇（Ⅹ度）

图5.2 汉旺镇（Ⅹ度）砖混房屋部分坍塌

（ａ）

（ｂ）

　　图5.3 （ａ）绵竹土门镇中三层学教学楼倒塌两端小开间楼梯间与办公室未倒；（ｂ）汉旺镇砖混房屋局部倒塌

6.薄弱单元沿竖向毁坏

（ａ）

（ｂ）

 图6.1薄弱单元沿竖向毁坏（ａ）汉旺镇（Ⅹ度）；（ｂ）都江堰市区（Ⅸ度）

图6.2北川擂鼓镇（Ⅹ度）中学宿舍楼楼梯间倒塌

7.整体坍塌

  图7.1  映秀镇（Ⅺ度）砖混房屋整体倒塌

 图7.2 北川县城（Ⅺ度）大量砖混房屋整体坍塌

震区有大量钢筋混凝土框架结构，经受了从Ⅵ度到Ⅺ度区的地震作用，震害现象非常丰富。

1填充墙破坏

如果填充墙的砂浆质量很低（这是常见的情况），则Ⅶ度就有填充墙开始出现明显裂缝（图1.1），Ⅷ度以上填充墙局部或大片垮塌（图1.2）

图1.1　绵竹市汉旺镇（Ⅹ度）框架结构房屋填充墙全倒

（a）

（b）

 图1.2 绵竹市区（Ⅸ度）绵竹中学框架房屋填充墙破坏

填充墙在地震时要分担部分地震作用，它的破坏也消耗一定能量，是有利的。填充墙的作用随砌筑材料和砌筑质量而有差别，砌筑得不好，在比较小的地震作用下就破坏甚至伤人。有些框架结构的填充墙使得立柱成为短柱而破坏（图1.3）楼梯间是逃生的重要通道，楼梯间填充墙垮塌可能会伤人。（图1.4）

（a）

（b）

图1.3 框架结构填充墙留出的窗户过窄，使立柱出现短柱剪切破坏（冯远提供）

（a）

（b）

  图1.4　楼梯间的填充墙垮塌（冯远提供）

2立柱柱端破坏

　　框架结构的严重破坏主要集中在柱端，大量的震害现象表明，目前的设计方法实际上很难作到强柱弱梁，立柱还是先于梁破坏。（图2.1，图2.2）

（a）

（b）

 图2.1　映秀镇（Ⅺ度）漩口中学食堂框架柱破坏

 图2.2　映秀镇（Ⅺ度）漩口中学框架结构立柱破坏

3底层垮塌

   图3.1　　北川县城（Ⅺ度）框架结构底层垮塌，玻璃幕墙基本完好

图3.2   都江堰市（Ⅸ度）华夏广场5层框架结构，其中一座底层歪斜，另一座底层和第二层垮塌

4整体垮塌

 图4.1 北川县城（Ⅺ度）9层框架结构垮塌

   图4.2映秀镇（Ⅺ度）框架结构垮塌

5典型框架结构房屋破坏

江油市区（Ⅷ度）金色花园，6层框架结构，主体梁柱完好（图5.1(ａ)），部分填充墙（图5.1(ｂ)）、楼梯和梯梁破坏（图5.1(ｃ)）。

　（a）

　（b）

 (c)

图5.1  江油市区（Ⅷ度）金色花园6层框架结构典型破坏

房屋建筑量大面广，类型很多，在震区主要有钢筋混凝土框架，框架－抗震墙（剪力墙）、钢结构与网架结构、砖混结构、底框结构、非正规设计砖混房屋、木架房屋（包括砖或土坯围护墙）、简易房屋（包括生土结构，如土坯墙、夯土墙承重，泥砌的石块墙承重，木架屋顶等）。大城市还有抗震墙或筒体结构的高层与超高层建筑，因无破坏而在此未列。

由于经济迅速发展，城市和乡镇的房屋也普遍更新，抗震能力大有增强，简易房屋多在山区农村。出于商贸和置物需要，底框结构房屋在震区非常普遍，尤其在乡镇和县级市。

自上世纪九十年代后，震区中四川大部分是按照Ⅶ度设防，德阳、绵阳、广元按6度设防，四川西部如泸定、松潘、九寨沟等按Ⅷ度设防，有些地区如康定按Ⅸ设防，甘肃陇南按Ⅷ度设防。此次地震中大量按照Ⅶ度设防的房屋经受了从Ⅵ度到Ⅺ度区不同强度的地震作用，有非常丰富的震害现象。

调查表明，各类房屋抗震能力依次为：框架－抗震墙结构、框架结构、砖混结构砖木结构，土木结构。

下面是若干关于不同类型房屋破坏比例的调查。

（1）图1为都江堰市随机调查1075栋房屋震害的统计结果，其中A、B、C类分别是简易房屋（230栋）、未设防的房屋（224栋）和按Ⅶ度设防的房屋（551栋）。可见抗震能力依次提高。

表1 都江堰市区房屋破坏比（%）

（2）成都市城区（Ⅵ度）

　　　分为6个区，随机抽样81个点，400栋房屋，得到破坏比如下：

表2 成都市区房屋破坏比（%）

（3）绵阳市城区（涪城区和游仙区）（Ⅶ度）

　　分为6个组，随机抽样共80个点，199栋房屋，得到破坏比如下

表3 绵阳市区砖混和框架结构破坏比（%）

（4）德阳市城区（Ⅶ度）

分为5个组，随机抽样共56个点，199栋房屋，得到破坏比如下

表4 德阳市区房屋破坏比（%）

（5）都江堰市（Ⅸ度）

房屋总数58栋，其中砖混45栋，底框13栋。

表5 都江堰市区房屋破坏比（%）

（6）绵竹市区（含Ⅸ度区和Ⅷ度区）

抽样房屋83栋，其中砖混48栋，底框35栋。

表6 绵竹市区房屋破坏比（%）

（7）江油市城区（Ⅷ度）

抽样房屋94栋，其中砖混65栋，底框29栋。

表7 江油市区房屋破坏比（%）

（8）安县县城（Ⅷ度）

抽样房屋44栋，其中砖混47栋，底框17栋。

表8 安县市区房屋破坏比（%）

（9）什邡市城区（Ⅵ度）

抽样房屋74栋，其中砖混68栋，底框6栋。

表9 安县市区房屋破坏比（%）

（10）按地震损失评估区统计的破坏比

表10 框架结构和砖混结构房屋破坏比汇总表（%）

    砖木结构，土木结构主要是用木架承重，围护墙为砖或土坯、夯土，也包括少量以土坯墙承重，木屋架房屋。此类房屋分三个破坏等级：基本完好、破坏、毁坏。

表11  土木结构和砖木结构房屋破坏比汇总表（%）

由于龙门山断裂带所在区域山高坡陡，岩土结构松散，地震时在山区及其附近触发大量的滑坡和崩塌。滑坡、崩塌毁坏或埋覆村庄、道路，掩埋村庄乡镇，毁坏公路桥涵。据成都理工大学地质灾害防治国家重点实验室调查统计，在8627处地质灾害隐患中，滑坡3627处、崩塌2383处、泥石流837处、不稳定斜坡1694处，其他86处。直接威胁80万名群众的生命财产安全（图2.2.1～2.2.4）。地震时造成死亡30人以上的有17处（见表1.1）。

表1.1　汶川地震灾难性滑坡、崩塌一览表（黄润秋提供）

 图1.1 北川县城王家岩和新北川中学滑坡造成巨大伤亡和破坏（黄润秋提供）

图1.2　北川县陈家坝乡大型滑坡掩埋村庄

根据调查，滑坡分布与发震断层密切相关，且在断层的北端要比南端多（图1.3），多数沿龙门山断裂带和河流两岸成带状分布（图1.4）。

图1.3 滑坡数量分布与发震断层关系（黄润秋提供）

图1.4 滑坡沿龙门山断裂带与河流分布（黄润秋提供）

滑坡数量随离开发震断层的距离而减少，在20km以外，滑坡数量只占12%（图1.5），断层上盘的滑坡密度比下盘大，图1.6为国道213线紫坪铺－汶川－茂县段在断层两侧因滑坡损坏路段的统计，可见上盘的滑坡破坏远大于下盘。此外，滑坡发育还和高程、坡度、岩性、地形、河谷部位、临空面等因素有关。

图1.5 滑坡数量比例与断层距离关系（黄润秋提供）

图1.6　国道213线紫坪铺－汶川－茂县段在断层两侧滑坡密度和损毁处所比例的比较

2、地震堰塞湖

极震区一些山崩与滑坡体堵塞河流，堰塞成湖。据中国地震局遥感处理工作组解译和国土资源部统计，震区有一定规模的堰塞湖计34处。其中，地处龙门山深处的石亭江干流岳家山至红白镇段，位于北川唐家山的堰塞湖是最大规模堰塞湖，坝体高度71m，顺河长约800余米、横河最大宽约600多米，坝顶面积约30万平方米。截至6月7日，该堰塞湖库容已达2.4亿立方米，对下游地区构成巨大威胁，后经过疏通放水接触隐患（照片2.1）。

图2. 1  北川唐家山地震堰塞湖形成前、后的卫星照片对比（据中国新闻网）

3、滚石

此次地震触发大量滚石，分布很广，滚石砸坏房屋（图3.1）、砸汇车辆、堵塞道路（图3.2）是造成人员伤亡的重要原因。

图3.1 北川县城滚石砸坏房屋

图3.2 北川县城滚石堵塞道路

     4、泥石流

地震使山体表层破碎，下雨形成泥石流（图4.1），有的造成破坏。

 图4.1　彭州银厂沟地震泥石流

图3.1 汶川地震等震线图

汶川地震等震线图有如下特点：

 （1）震中烈度达到Ⅺ度；

 （2）Ⅸ度以上区域（极震区）紧靠发震断层，呈狭窄的带状；

 （3）沿断层垂直方向烈度衰减很块；

 （4）受龙门山前山断裂破裂的影响，Ⅹ度和Ⅸ度区在绵竹、什邡、都江堰向外略突出；

 （5）Ⅵ度到Ⅸ度区面积在断层北（东）方向要比南（西）面大，显示出断层破裂由南向北传播的方向性效应；

 （6）在离开断层西南方向距离约150km的汉源县城出现Ⅷ度异常区； 

 （7）在甘肃庆阳（震区西北）、陕西宝鸡陈仓区为中心的渭河沿岸、西安市郊、重庆梁平、云南的绥江、水富、永善、盐津出现Ⅸ度异常区，这些地区的山区地形和房屋老旧是重要影响因素；其中渭河沿岸、西安市郊为高层或高烟囱破坏，显然有长周期地震动的影响，庆阳为厚度百米以上的黄土高原，可能存在土层的放大作用。

1 汉源烈度异常区

汉源县城位于四川省雅安市南部，是一典型山城，大渡河与流沙河交汇于此。县城分为老县城和新县城，新县城正在建设，是瀑布沟电站的一项移民工程，位于大渡河与流沙河之间的罗卜岗上，隔流沙河与老县城相望。老县城城区依山而建，位于背后山脚，形成北靠背后山，西邻流沙河，南邻大渡河的地形内，大部分城区坐落在簸箕状盆地内（图1.1）。县城距离发震断层约150km，现场周围为Ⅵ度区，图1.2为调查后得到的局部烈度分布图。

图1.1. 汉源县城街区示意图

图5.1.6　汉源县烈度异常区局部烈度分布图

2、河谷地形影响

 在山区和丘陵地区居民区大都位于河谷，例如四川西部大部分县城沿河谷展开，四川丘陵地区、甘肃和陕西的一些村镇都位于河谷，顺河谷成狭窄的长条形，这些场地的地势由山地迅速下降到河流阶地，地基的变化也很大。一般河岸冲积土层较厚，而山脚基岩埋深浅，两类场地的土层放大和地形影响交织，使这两个区域震害差别较大。

 例如四川剑阁县下寺镇拐枣村位于清江河顺流左侧一级阶地上（图2.1）,约高出河面10米,阶地宽约500米,狭长型.阶地东部为一小山坡,坡度25度,高25米.河面及河漫滩宽约80米,对面为一系列台坎,近似直立，倾角70度,坎高约9米,台坎脊连线与清江河大致平行，河中阶地较平整、开阔，土层较厚，约14米，夹杂沙和砾石，山脚有基岩（砂岩）出露。

图2.1 四川剑阁县下寺镇拐枣村地形

该村4组，位于河谷一级阶地，土层埋深较厚，约14米，房屋以砖混结构为主，震害重（图2.2）。该村3组，位于河谷边山脚下，附近基岩出露，建于基岩上的房屋震害轻（图2.3），建于冲谷口沉积物上的房屋，总体震害重。3组与4组直线距离不足300米。

图2.2　拐枣村4组（阶地）的砖混房屋承重墙普遍开裂

图2.3　拐枣村3组（山脚）的砖混房屋完好

3、山梁地形影响

　　有些居民点位于局部成长条形突出的山梁上，山脊场地狭窄，两侧陡峭，当地震波垂直于山梁方向作用时，山梁如同单片墙体在地震动作用下容易晃动，加重山梁上房屋的破坏。例如四川巴中平昌县土兴乡牛项颈村位于Ⅵ度区，山梁南北向延伸,长度约300米，山梁高度约100米，山梁狭长，顶部宽不足10米，房屋分布于山梁两侧，震害严重。而山脚下大田村的基岩上房屋(陈)只掉落片瓦,其它轻微或基本完好；东侧为福顺村,山脚下位与基岩的房屋基本完好，震害差别明显。

4、砂土液化

汶川地震产生了广泛的砂土液化，在长500公里、宽200公里地带，已经发现间隔至少2公里以上的液化带（区）100余处，涵盖了烈度Ⅵ度以上的广大地区。图4.1为部分液化点分布。

图4.1 部分液化点分布

此次地震液化表现为： 

（1）液化造成房屋或结构的破坏，如绵竹市板桥镇板桥中学液化带穿过教学楼，地基不均匀变形使教学楼开裂破坏。

（2）在低烈度区发生液化，例如遂宁安居区三家镇位于Ⅵ度区,,农田、道路大面积液化，喷砂冒水高1.5m，持续几分钟；周围地区房屋建筑基本无损，乐山市峨眉山市桂花桥镇新联村1组也发生喷水冒沙。

（3）多种类型的砂土液化，如细砂，中砂，粉土，甚至砂砾石也液化，个别地点喷出黑砂，有的喷出砂砾直径达10cm。

（4）经钻孔勘察确定，个别地点有深度大于15米的砂土层液化。

2008年5月12日14时28分04秒，中国西部发生8.0级地震，震中位于四川省汶川县（北纬31.0°，东经103.4°），震源深度14km。极震区为沿发震断层的狭长区域，其中的汶川县映秀镇、北川县城等地的地震烈度达到Ⅺ度（中国地震烈度表）；地震灾区范围包括四川、甘肃、陕西、重庆、云南、宁夏6个省（直辖市、自治区）；全国大部分地区都有震感，甚至越南等地也有震感。

此次地震的震级高、伤亡惨重、损失巨大。地震的发震断层破裂出露地表，并诱发大量滑坡、崩塌、滚石、泥石流、砂土液化等地质灾害，滑坡堰塞成湖更加重了灾害危险。断层错动和强烈地震动造成大量房屋建筑倒塌或程度不同的破坏；基础设施如交通、电力、通信、供排水、燃气等生命线系统以及水利工程等受到巨大的破坏，其中道路、桥梁、电力等系统破坏之重前所未有，使抗震救灾严重受阻。厂矿企业、林业、农业和旅游等行业也均遭重创。

 2 发震构造及地质灾害

  2.1 发震构造与历史地震

本次地震发生在中国南北地震构造带中段、青藏高原东缘的龙门山断裂带上，这条断裂带位于山区和盆地的边界，以此为界，西部是山区，东部是盆地（图2.1.1）。且断裂带附近的地貌是群山环抱，河流深切，谷坡陡峭，相对高差达3600—3800m的高山峡谷区（图2.1.2）。

图2.1.1汶川地震震中及周边地势图

图2.1.2龙门山断裂带附近的地貌示意图（雷建成提供）

在地质构造上，北东向龙门山断裂带属于中生代造山作用形成的断裂褶皱带，新生代以及晚第四纪以来仍然有不同程度的活动，是一条大型的活动断裂带；主要由三条主断裂组成，由东南向西北方向依次为：前山断裂（中、南段称为江油－灌县断裂，北段称为江油－广元断裂）、中央断裂（中、南段称为北川－映秀断裂或中滩铺断裂，北段称为茶坝－林庵寺断裂）、以及后山断裂（中、南段称为茂县－汶川断裂，北段称为青川断裂）。三条主断裂均表现出右旋走滑－逆冲运动性质（图2.1.3）。

图2.1.3龙门山断裂带及周围断层分布（雷建成提供）

已查明这次大地震的地表主破裂带沿龙门山断裂带的中央断裂（北川－映秀断裂、茶坝－林庵寺断裂最南段）以及青川断裂与茶坝－林庵寺断裂之间的一条NE向断裂展布，南西起自汶川县的映秀与三江之间，向北东经都江堰市的虹口、向俄、彭州市的小渔洞、龙门山镇、北川的擂鼓、曲山（北川县城）、陈家坝、桂溪、平武的平通、南坝、石坎子等地，并可能再向北东抵达青川附近，连续总长度达200公里以上。同时，还发现和查明这次大地震发生时，沿龙门山断裂带前山断裂（江油－灌县断裂）的一段也发生了地表破裂，展布于彭州的通济以东至安县的睢水，途经彭州的白鹿、什邡的八角、红白镇、绵竹的汉旺等地，全长50公里以上。（图2.1.4）

图2.1.4  汶川地震的地表破裂带（图中红色实线）展布图（闻学泽提供）

由地表破裂带的运动学特征反映出发震断层为右旋-逆断层，断层的北西盘相对朝北东东方向运动，同时上冲。沿地表主破裂带，多数地段的同震垂直位错和水平位错量在2~4m之间，垂直与水平位错量的比例大体为1∶1；已发现的最大位错位于主破裂带的都江堰虹口附近，最大垂直位错4.8m、最大水平右旋位错4.7m（照片2.1.5 a）。沿地表破裂带通常表现为斜冲断坎，并在通过河床时形成小型跌水坎（照片2.1.5b）。沿前山断裂（江油－灌县断裂）产生的次级地表破裂带中，多数地段的垂直和水平位错量在0.5－2m之间，垂直位错略大于水平位错。

地震断层出露地表，形成地面的大位移的隆起，平移，当地震断层直接穿越城镇或公路、桥梁，就直接造成房屋和结构的破坏。如地震断层在穿过北川老城区时，形成近100米宽的完全毁灭地带 （照片2.1.5c）；北川新城区坐落于地震断层上新建楼房发生解体性倒毁（照片2.1.5d）；彭州小渔洞镇沿街的楼房仅在地震断层通过处的那一栋发生倒毁（照片2.1.5e）；都江堰－汶川高等级公路在汶川映秀镇被地震断层错断（照片2.1.5f）。

图2.1.5  汶川地震地表破裂带及其近场破坏照片

(a) 都江堰虹口，(b) 平武县平通镇，(c) 北川县老城，(d) 北川县新城，

(e) 彭州市小渔洞镇，(f) 汶川映秀镇（a为李细光提供，其余为闻学泽提供）