新版国家标准《中国地震动参数区划图》（GB18306—2015）的主要变化

刘晓东 （中国质检出版社 中国标准出版社）

新版国家标准《中国地震动参数区划图》（GB18306—2015）的主要变化

刘晓东 （中国质检出版社 中国标准出版社）

中国是一个多震灾的国家。地震频度高，强度大，分布广。百年来的资料表明，中国平均5年左右就会发生1次7级以上地震，平均10年左右就会发生1次8级以上地震。依据地震区划图提高房屋建筑和工程设施的抗震能力和土地利用规划水平，是减轻地震灾害的重要途径。

2015年5月15日，国家质量监督检验检疫总局和国家标准化管理委员会批准发布了强制性国家标准GB18306—2015《中国地震动参数区划图》，该标准将于2016年6月1日开始实施。GB18306—2015的发布实施，为新时期全面提高我国的抗震设防能力提供了法律保障和科学依据。

一、标准的修订背景

2000年以来，国家加强了地震监测系统建设，地震台网布局更加合理，并逐步实现了地震观测的数字化、网络化和数据处理自动化，实现了对中国大陆全覆盖监测。同时，实施了国家GPS观测系统一期、二期工程，中国大陆形变监测和地球物理场监测能力显著提升。在全国范围内开展了城市活动断层探测和针对主要断裂带的活动断层调查。观测系统的完善和大规模的调查，获取了大量的新资料。与此同时，国家科技计划支持了中国大陆强震机理、强震危险预测关键技术等重点项目研究，对中国大陆强震危险性取得了突破性的新认识，形成了一些先进的模型和关键技术。

GB18306—2001《中国地震动参数区划图》是2001年8月1日开始实施的。10多年来，该标准在建设工程的抗震设防、社会经济发展和城乡建设等方面发挥了重要作用，取得了明显的经济效益和社会效益。

我国汶川“5·12”8.0级地震、日本东北太平洋海域“3·11”9.0级地震等国内外特大地震灾害事件发生后的经验教训，对防范特大地震的灾难性后果提出了新的挑战。同时，随着我国社会和经济的快速发展，新型城镇化、“一带一路”等国家发展战略持续推进，广大人民群众对地震安全需求不断提高，对防震减灾工作提出了更新、更高的要求。这些都为地震区划图的进一步发展完善奠定了坚实的基础，客观上也要求地震区划图应适时更新。依据新资料、新成果和新认识，对GB18306—2001进行修订势在必行。

按照《中华人民共和国防震减灾法》的规定，中国地震局于2007年启动了GB18306—2001的修订工作。经过地震系统内外广大地震、工程等多个领域科技工作者几年的努力，完成了新版地震区划图的编制。

二、技术要素的修订

GB18306—2015的编制坚持以人为本的理念，充分考虑公众在地震中的生命安全问题，将抗倒塌作为编图的基本准则。技术上，充分吸纳了国内外最新的科研成果和研究资料；使用上，采用双参数调整，并提出“四级地震作用”取值；结果上，消除不设防区，全国设防参数整体上有了适当提高。在GB18306—2015的地震区划图编制过程中，中国地震局与住建、水利、核电等相关部门进行了充分的交流与讨论，并广泛征求吸纳国务院防震减灾工作联席会议成员单位、各级地方政府等多方意见与建议。与GB18306—2001的地震区划图相比，GB18306—2015的地震区划图基础资料更加扎实，技术依据更加充分，科学认识更加全面，具有很强的科学性、先进性和工程适用性。

考虑社会经济发展与国家地震安全政策的变化，吸取汶川8.0级地震、东日本9.0级大地震的教训，GB18306—2015的标准适用范围和基本规定，强调各类抗震设计规范、各类规划编制和实施时应更加重视和考虑罕遇地震动和极罕遇地震动。

“两图”指GB18306中的中国地震动峰值加速度区划图和中国地震动加速度反应谱特征周期区划图，是确定抗震设防要求的核心技术要素。“两图”修订后，对全国抗震设防要求有所提高。其中地震动峰值加速度小于0.05 g的分区不再出现；基本地震动峰值加速度0.10 g（即Ⅶ度）及以上地区面积有所增加，从49%上升到58%。基本地震动加速度反应谱特征周期0.40s地区的面积从24%增加到27%，0.45s地区的面积从31%增加到32%。

“两图”直接给出的是基本地震动，是确定抗震设防的基准。GB18306—2015还明确提出了“四级地震作用”概念，规定了“四级地震作用”相应的地震动参数确定系数。“四级地震作用”是指常遇地震动、基本地震动、罕遇地震动和极罕遇地震动。常遇地震动为基本地震动峰值加速度的1/3，罕遇地震动约为基本地震动峰值加速度的1.9倍，极罕遇地震动约为基本地震动峰值加速度的2.7倍。GB 18306—2015规定确定抗震设防地震动参数时，应根据标准的要求确定不同场地常遇地震动、罕遇地震动和极罕遇地震动。

GB18306的修订主要是对“两图”的修订。修订的关键是在新资料、新成果和新认识的基础上，系统归纳对全国地震构造背景的新认识，修订全国潜在震源区，重新核定潜在震源区的地震活动性参数和重新确定全国地震地面运动参数预测方程。

在对中国大陆强震发生机理的深入研究中，我国科学家提出强震孕育发生的“活动地块”理论。在“活动地块”理论指导下，全国地震区划编委会，全面系统分析研究了地震资料、地震构造资料、地球物理场资料和历史地震等震线资料，编制了相应的基础图件，对地震构造环境进行了详尽分析，最终给出中国大陆及邻区地震构造图。

吸纳科技支撑计划项目“强震危险区划与应急救援关键技术”的研究成果，包括逆冲断裂体系强震构造模型、走滑断裂带强震构造模型、正断层断裂带强震构造模型，建立了“三级潜在震源区”划分的技术体系。与GB18306—2001编图技术原则相比，增加了地震构造区的概念和相应技术要求。“三级潜在震源区”划分技术方法的应用，使得潜在震源划分更加科学合理。根据新的活动断层调查资料、新的地震构造模型和“三级潜在震源区”划分技术应用，全国高震级潜在震源区的数量显著增加。如西部地区7.5级潜在震源区增加了 63%， 8.0级潜在震源区增加了26%。

潜在震源地震活动性参数是决定地震区划结果的关键性参数。本次技术要素修订工作中，创新性提出了符合国际上地震危险性分析趋势、符合我国地震资料和活动性特点的地震活动性模型。考虑历史地震资料及现代仪器测定地震资料的完整性，参考世界上关于b值研究的成果，采用地震发生率与b值不确定性综合分析方法，重新核定了全国地震带（地震统计区）的b值和年平均发生率。新的模型保证了中强地震和大地震的发生率都不会低估。新模型的应用，合理反映了中强地震对地震区划结果的贡献，是GB18306—2001中0.05g以下分区取消的主要原因。技术要素修订工作中，还建立了与“三级潜在震源区”划分相应的地震空间分布函数的确定方法。

地震地面运动预测方程的重新确定，是本次修订工作的重要环节。修订工作中，搜集了大量的强震记录，重新拟合确定了新的预测方程。与世界上新的研究成果一致，在地震动预测方程分区方面，首先区分大地震活动区和中强地震活动区。中强地震活动区相应震级的峰值加速度值显著大于大地震活动区相应震级的峰值加速度。这也是GB18306—2001中0.05g以下分区取消的另一个重要原因。大地震活动区的地震动预测方程以6.5级地震为界，分震级段拟合，与强震资料更为符合。

三、地震动参数确定

GB18306—2015与GB18306—2001相比有两个重要的变化。一是提出了地震动参数土层双调整原则及其参数调整表，二是提出了“四级地震作用”及其地震动参数的比例系数。标准中同时规定了确定地震动参数的技术流程。

GB18306修订过程中，吸取了科技支撑计划项目“强震危险区划与应急救援技术”的研究成果，同时系统整理分析国内与国际上场地条件对地震动影响的研究成果，分析了国际上主要抗震规范关于地震动参数场地调整的规定，提出地震动参数依据场地条件进行“双调整”的原则并给出了调整系数表。GB18306—2015规定应根据场地条件对地震动峰值加速度进行调整。该规定的实施对确保我国沿海港湾、沉积平原和内部古湖泊等Ⅲ类场地条件地区的地震安全具有重大意义。

在GB18306—2015中提出“四级地震作用”概念和相关规定，对完善国家地震灾害防御体系，预防大地震造成巨大人员伤亡和经济损失具有重要的作用。在大量统计分析的基础上，考虑部门的要求，标准给出了常遇地震、罕遇地震和极罕遇地震比例系数。应该至少使用比例系数的平均值以确保建设工程的安全。统计分析结果表明，虽然峰值加速峰值较高区域罕遇地震比例系数平均值稍低，但方差比较大。使用低于平均值1.9的更小系数，将导致房屋建筑的不安全。在土地利用规划、城镇规划中以及工程设防、地震地质灾害防治、应急准备等抗震设防体系中考虑罕遇地震和极罕遇地震对城乡地震安全极为重要。

技术要素修订过程中，峰值加速度是根据地震加速度反应谱（阻尼比0.05）的平台值确定的。即，将平台值除以2.5作为峰值加速度。因此，按GB18306—2015确定反应谱平台值时，应按峰值加速度乘以2.5确定。考虑反应谱放大系数为2.5，主要考虑下面三个因素：

——根据国际上大量的研究成果，绝大多研究者推荐该系数为2.5；

——根据国际上抗震设计规范的分析研究，绝大多数国家采用2.5或更大的值；

——对汶川地震、芦山地震的统计分析结果，该系数采用2.5也是合适的。

GB18306—2015第6章、第7章和第8章，规定了具体工程场地地震动参数的技术流程。准确理解标准条文的含义和操作步骤非常重要。计算实例和通用表格可以方便工程设计人员和规范编制人员使用。

中国地震动峰值加速度区划图

中国地震动反应谱特征周期区划图

四、标准与法规

GB18306—2015 是涉及每一位公民、每一个家庭的安全、社会公共利益和社会稳定的强制性国家标准，是关于建设工程地震安全和抗震设防的最低要求，必须得到有效的实施。

GB18306—2015是依据《中华人民共和国标准化法》制定的，对标准的违反将意味着对国家法律的违反，必须承担相应的法律责任。GB18306—2015 是《中华人民共和国防震减灾法》第三十五条和第三十六条的延伸，对标准的违反，同样意味着对国家法律的违反，必须按法律条文严格执行。GB18306—2015也是《中华人民共和国建筑法》所要求的建筑工程安全标准中关于建筑抗震设防方面应达到的最低要求。在城乡规划建设、工程抗震设防和制定各类标准和规划工作中，其地震动参数的确定和使用，不能低于本标准的要求。造成人员伤亡和严重经济损失的将承担刑事和民事责任。

在实际工作中，可以根据“法不究既往”的法律实践和国际上的通常做法，处理法律或国家规章对已有建筑的抗震设计要求。

五、标准的附表目录

标准的附表目录包括全国城镇Ⅱ类场地基本地震动峰值加速度和基本地震动加速度反应谱特征周期。