0 引言

地震是自然灾害中最具破坏力的一种，也是给人类社会带来了巨大的经济损失和人员伤亡的地质灾害之一(胡峻等，2019)。根据国内外地震灾害的经验，城市地区的地震后果尤为严重(郑燕滨，1996)。随着经济发展和人口增长，城市中聚集了大量的人口和财产，一旦发生地震，不仅会破坏建筑物，还可能引发地裂、沉陷等次生灾害，破坏交通设施，阻碍救援，加剧损失。因此，通过科学合理的方法开展地震灾害风险评估工作对城市防灾减灾至关重要。

王强茂等(2019)研究断裂带同震地表破裂、地震峰值加速度和地震烈度等关键要素，并将这些要素与地下空间的埋藏深度建立起紧密联系；通过系统的分析和研究，给出一种基于震害统计的地下空间地震安全性评价方法，为地下空间的地震安全性评价提供科学依据。尹之潜(1995、1996、2010)将我国现有的建筑结构按其抗震性能划分为31类，但在实际震害预测工作中仅需根据结构易损性指数将建筑物划分为四大类；在分析建筑物震害时，则利用震害矩阵将震害分为5个等级，分别为基本完好、轻微破坏、中等破坏、严重破坏、毁坏。孙柏涛等(2005)建立了基于已有震害矩阵模拟的群体震害预测方法，根据已有的建筑物震害预测结果提取影响类建筑物抗震能力的主要因素，如建筑年代、设防标准等，研究其对现有震害矩阵的影响程度，将现有震害矩阵中的抽样单元与预测区域的建筑结构进行对比分析，给出了预测单元的震害矩阵和已有震害矩阵的贴近度，从而得到预测地区的震害矩阵。然而，以上研究通常基于抗震设计的角度，缺少高精度调查数据，且未对单体建筑物进行多因子定量评估。针对单体建筑物，孟雅湉等(2023)提出了一种基于改进遗传算法优化BP神经网络的建筑物震害评估方法，实现了快速、智能化的评估。该方法提高了传统评估的自动化和精度，但实际应用受限于数据、模型复杂性等，且BP神经网络决策过程不透明，难以解释具体哪个因素对破坏等级影响最大，不利于工程人员理解和调整抗震策略。

地震灾害重点隐患评估工作是第一次全国自然灾害综合风险普查地震灾害风险评估工作中的重要环节。其主要是在系统收集承灾体信息和地震地质隐患信息的基础上，构建地震灾害重点隐患数据库，在全面考虑地震地质灾害隐患的情况下对承灾体的地震灾害隐患等级进行分析和评估，以便找出可能对城市造成重大影响的地震灾害隐患，全面了解地震灾害隐患的风险情况，掌握承灾体的分布状况和抗震性能现状。通过地震灾害重点隐患评估工作，可为城市地震灾害风险评估提供更加准确和可靠的基础数据，有助于政府制定科学的防震减灾规划，使民众了解可能面临的地震灾害风险，为城市有效应对地震灾害风险、减轻地震灾害损失提供基础依据(马小平等，2023；孙柏涛等，2017)；同时，也有助于制定科学的防震减灾规划和城市规划。本文基于全国自然灾害综合风险普查数据，结合建(构)筑物的用途、结构、抗震设防情况等多维度信息，通过分析影响建(构)筑物抗震能力的各个因子，探讨研究区建(构)筑物地震灾害隐患现状，为研究区地震灾害风险防范化解提供决策依据。

1 研究区与数据 1.1 深圳市光明区概况

深圳市位于中国华南地区，是粤港澳大湾区的核心城市之一，同时也是中国对外交往的重要门户。作为经济发展迅猛的城市典范，深圳市以高密度的建筑物和庞大的人口基数，凸显了对其进行地震灾害隐患评估的必要性和紧迫性。从地形地貌来看，深圳市总体上呈现出东南高、西北低的趋势，大部分地区被丘陵所覆盖，而南部则延伸至山脉海岸和滨海平原(束承继等，2023)。在地质构造方面，深圳市位于华南褶皱系的紫金—惠阳凹褶断束西南部，紧邻五华—深圳大断裂南西段，并处于高要—惠来EW向构造带中段南缘地带(王万合等，2019)，这一独特的地理位置进一步说明了对其地震灾害隐患进行深入评估的重要性。

光明区前身光明新区，地理位置位于22°46′34″N，113°54′44″E。该区是深圳市于2018年9月19日设立的第一个功能新区，也是生态型高新技术产业新城，辖区总面积156.1km²。根据统计数据，光明区2022年年末常住人口115.09万人，约占深圳全市总人口6.52%。2022年光明区实现地区生产总值(GDP)1427.1亿元，约占深圳市总量的4.41%，人均地区生产总值12.59万元(深圳市统计局等，2022)。光明区在地形地貌上属于低山丘陵滨海区，主要由低丘陵、台地及河谷平原组成，东侧以丘陵山地为主；西侧及中部地势低平，由茅洲河及其支流的河谷平原及平原上分布的残丘组成(图 1(a))。光明区大部分地形较平坦，8°以下平坦区域占比约72.49%，25°以上坡度的区域占比约16.07%。根据GB18306—2015《中国地震动参数区划图》，光明区地震动峰值加速度值为0.10g，地震动反应谱特征周期值为0.35s。作为深圳市的新兴城区，光明区建筑物类型多样，且地处华南褶皱系，地质构造复杂，地震风险不容忽视。

1.2 承灾体数据基本情况

按照第一次全国自然灾害综合风险普查的总体要求，住建部门已对光明区的单体建筑(构)筑物进行了详尽的调查与数据整理，包括建(构)筑物所在街道地址、面积、层数、结构类型、抗震设防情况、病害程度和建成时间等信息。基于吉林1号卫星的遥感影像，结合建(构)筑物数据，运用Arcgis软件的密度分析工具，对光明区建筑密度的空间分布进行了定量计算，结果如 图 1(b)所示。分析结果显示，建筑物在空间分布上主要集中在光明区东部、中部及南部的平原和丘陵地带，其中东部区域的建筑密度最高。结合 图 1(a)，可以观察到公明街道和马田街道的建筑分布最为密集。综合考虑建(构)筑物用途和建筑物结构信息，在建筑物密度较高的区域选定一个4.5km×4.5km的区域作为研究区(图 1(b)中蓝框所示)。本研究选取的4.5km×4.5km研究区，涵盖了住宅、商业中心、工业建筑等多种用途的建筑物，具有典型的研究价值，能够为粤港澳大湾区的地震灾害风险评估提供参考依据。该研究区域内的建筑物用途多样，主要分为住宅、教育机构(包括大中小学校舍)、医疗卫生设施、商业中心、社会服务保障设施以及其他非住宅用途六大类，其中后五类为非住宅用途。

2 研究方法

灾害风险评估是一项在灾害危险性、灾害危害性、社会承灾体及相关不确定性研究的基础上进行的多因子综合分析工作(肖凯灵，2011)，针对建(构)筑物的地震灾害隐患风险等级风险评估需要综合考虑多种因素影响，以便更准确地评估地震灾害风险。本文按照FXPC/DZP-03《建(构)筑物地震灾害隐患等级评定方法》(辽宁省市场监督管理局，2024)的技术规范要求，对单体建(构)筑物依次进行承灾体破坏后果影响系数计算、承灾体场址影响系数计算、承灾体易损性影响系数计算、地震灾害隐患指数计算、地震灾害隐患等级评定(韶丹等，2023)，计算公式如下

$\begin{equation*} I_{P E H}=C \times R \times V \end{equation*}$

(1)

式中，I_PEH为单体建(构)筑物地震灾害隐患指数；C为单体建(构)筑物破坏后果影响系数；R为单体建(构)筑物的场址影响系数；V为单体建(构)筑物的易损性影响系数。其中，单体建(构)筑物破坏后果影响系数C参考《建筑工程抗震设防分类标准》，将建(构)筑物分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四类，分别赋予破坏后果影响系数0.3、0.35、0.5、1。但当承灾体为Ⅲ类中的建筑物时，需按照建筑面积计算破坏后果影响系数，公式如下

$C= \begin{cases}0.35, & S \geqslant 17000 \\ 0.75-0.4\left[0.653 \lg \left(\frac{S}{500}\right)\right]^{0.3}, & 500<S<17000 \\ 0.75, & S \leqslant 500\end{cases}$

(2)

式中，S为建筑物的面积，单位为m²。

单体建(构)筑物的场址影响系数R需要综合考虑建(构)筑物所在场址的地震危险性和场址类别的影响，公式如下

$\begin{equation*} R=0.5 \times R_{1}+0.5 \times R_{2} \end{equation*}$

(3)

式中，R₁表示考虑地震危险性的场址影响系数，根据GB18306—2015《中国地震动参数区划图》，按建(构)筑物所在地区的抗震设防要求划分为0.05g、0.10g、0.15g、0.20g、0.30g、0.40g，场址影响系数分别为1.00、0.95、0.95、0.90、0.90、0.85。R₂表示考虑场地类别的场址影响系数，综合考虑断层、土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度等因素，将工程场地划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五类，系数取值分别为1.00、0.95、0.90、0.85、0.75。其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ主要依据《建筑抗震设计规范》中根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度确定的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类场地。由于距离活断层10km以内的区域被认为是地震高风险区，因此将这类场地单独划分为第Ⅴ类，并赋予较低的系数(0.75)，以体现其更高的地震风险和更严格的设计要求。

单体建(构)筑物的易损性影响系数V受单体建(构)筑物实际抗震设防标准、建造年代及其病害程度三个方面的影响，计算公式如下

$\begin{equation*} V=a_{V} \times V_{1}+0.1 \times V_{2}+b_{V} \times V_{3} \end{equation*}$

(4)

其中，a_V、b_V表示权重系数，计算公式为

$\begin{align*} & a_{V}=0.9 \times\left(0.2 \times V_{1}+0.8 \times V_{2}\right) /\left(V_{1}+V_{2}\right) \\ & b_{V}=0.9 \times\left(0.8 \times V_{1}+0.2 \times V_{2}\right) /\left(V_{1}+V_{2}\right) \end{align*}$

(5)

式中，V₁为考虑建(构)筑物设防标准的易损性影响系数，按建(构)筑物实际抗震设防水平与GB18306—2015《中国地震动参数区划图》和《建筑工程抗震设防分类标准》规定的标准抗震设防要求进行对比选取。V₂为考虑建(构)筑物建造年代的易损性影响系数，根据我国抗震设计规范的颁布实施年代，将既有房屋建筑按其建造年代分为四档，其中对于基础设施建造年代，对其易损性影响系数取0.85。V₃为考虑建(构)筑物病害的易损性影响系数，分为五个等级：无病害、轻微病害、一般病害、较大病害、严重病害，其易损性影响系数取值分别为1、0.95、0.6、0.3、0.05，病害指的是建筑物中非承重部件或承重构件出现了影响其功能、安全性或耐久性的损坏或缺陷。V₁和V₂的详细取值见 表 1。

在详细的调查数据的基础上，参考《建筑工程抗震设防分类标准》将大中小学校舍、医疗卫生设施、商业中心、社会服务保障设施和重大工程中的变电站判定为地震时使用功能不能中断或使用功能必须在短期内恢复、或对震后社会运行起关键作用、或地震时可导致大量人员伤亡等重大灾害后果的建筑工程，破坏后果影响系数C取值0.35；将医疗卫生设施中光明区人民医院和中国科学院大学深圳医院两个三甲级医院中的住院部、医技楼和门诊部以及重大工程中的门站场站、水库大坝、储气柜罐、油气等判定为地震时或地震后使用功能不能中断、或存放大量爆炸、放射性危险物品或有毒、有害物品的建筑工程以及涉及国家公共安全的重大建筑工程、地震时可能发生严重次生灾害等特别重大灾害后果的建筑工程，破坏后果影响系数C取值0.30。研究区地震动参数区划均为0.10g，场地类别均为Ⅱ类场地。根据式(1)~(5)计算出单体建(构)筑物的地震灾害隐患指数，并根据 表 2对各类单体建(构)筑物的地震灾害隐患等级进行评定。

3 结果分析 3.1 各类单体建(构)筑物地震灾害隐患等级评估结果分析

将建(构)筑物按照住宅、非住宅、重大工程、市政桥梁进行分类，应用前述单体建(构)筑物地震灾害隐患指数计算方法，分别计算各类单体建(构)筑物地震灾害隐患指数及其隐患等级。根据计算结果建立地震灾害重点隐患数据库。运用Arcgis软件绘制各类单体建(构)筑物地震灾害重点隐患等级分布图，对不同地区的灾害隐患特点进行分析，全面掌握研究区的地震灾害风险隐患底数，结果见 图 2和图 3。

由 图 2可知，研究区不存在地震灾害隐患等级为重点的单体建(构)筑物，单体建(构)筑物地震灾害隐患等级均为轻微或一般。所有类型单体建(构)筑物的隐患等级分布中，隐患等级为轻微的单体建(构)筑物占据绝大多数。除重大工程以外，其余类型单体建(构)筑物隐患等级为轻微的，均占各类单体建(构)筑物总数的94%以上，其中市政桥梁的隐患等级均为轻微。非住宅中地震灾害重点隐患等级为一般的建筑物栋数远少于住宅类建筑物。

通过 图 3可以发现，研究区各类单体建(构)筑物地震灾害重点隐患等级分布整体上较均匀，地震灾害重点隐患等级为一般的单体建(构)筑物较零散地分布在整个区域中。但在 图 3(a)住宅地震灾害重点隐患等级分布图中的左下角出现了一个明显的聚集区域(图 3(a)绿框)，该区域内聚集了232栋地震灾害重点隐患等级为一般的住宅建筑物，通过数据分析发现主要是由于这些住宅建筑物的实际抗震设防烈度比区划图规定低1度或设防情况不明，导致其单体建筑隐患指数计算结果较小，使其地震灾害隐患评估等级较高。其中部分建筑物的评定结果还受到建造年代影响，建造年代在2000年之前且未采取加固措施的建筑物共114栋，占该区域中等级为一般的住宅建筑物的49.14%。根据数据的地址信息以及相关地理空间资料可以发现，该区域存在公明万丰工业区、中盈工业区、第三工业区等多个工业园区，是光明区的先进制造业聚集区。结合统计数据、遥感影像和实地考察结果显示，部分建筑物已经被拆除或正在拆除。

重大工程中地震灾害重点隐患评估结果为一般的4栋建筑物均为门站场站，这类建筑物是属于承灾体破坏后果影响系数中的Ⅰ类承灾体，一旦发生地震灾害，这类建筑物可能会造成严重的经济损失和人员伤亡，且调查数据中未显示其抗震设防情况，导致其地震灾害隐患评估等级较高。

3.2 一般隐患等级的单体建筑物分析

对于以上评估结果中隐患等级为一般的507栋建筑物，通过其建筑物结构、现存灾害、建筑物抗震设防水平、建造年代进行进一步分析，其中用途为住宅和其他非住宅类的建筑物还需考虑其建筑面积影响，根据单体建(构)筑物地震灾害隐患等级评估结果及其详细信息，得到各类房屋用途、各类单体建筑物结构及其他影响因子的数据分布，详情见 图 4和图 5。

由 图 4可知，研究区地震灾害隐患等级为一般的单体建(构)筑物中，建(构)筑物实际抗震设防烈度为Ⅵ度(0.05g)和设防情况不明的建(构)筑物共420栋，共占隐患等级为一般的单体建(构)筑物总数的82.84%，这表明建筑物隐患等级结果较高主要是由于其抗震设防烈度不满足当地区划图所规定的抗震设防水平。但结合遥感影像和实地考察结果显示，其中部分建筑物的实际所在地为空地，并不存在建筑，还有部分建筑已经拆除或正在拆除，这使得计算时对抗震设防水平系数的取值较小，导致建筑物隐患等级与实际出现误差。承灾体的建造年代对评估结果也存在较大影响，建造年代在2000年之前的建(构)筑物共282栋，占隐患等级为一般的单体建(构)筑物总数的55.62%。由于我国抗震设计规范在不同年代进行了更新，较早建造或年代不明的建筑物在结构、材料和设计等方面缺乏确切的建造记录，可能并不满足新的抗震设计规范的要求，这增加了评估的不确定性，使得建(构)筑物的地震灾害重点隐患等级评估结果相较严重。这一现象反映了城市快速发展过程中建筑监管的不足，尤其是在自建房和工业建筑领域。

通过 图 5的数据统计结果可以清晰地看到研究区中各种结构类型的建筑物在地震灾害隐患等级为一般的情况下的建筑结构情况。其中，钢筋混凝土结构的建筑物栋数占据了相当大的比例，达到了52.68%，这说明在地震灾害隐患等级为一般的单体建筑中，钢筋混凝土结构是一种较为普遍的建筑形式。这些钢筋混凝土结构的建筑物中设防水平不明和抗震设防水平不满足当地的抗震设防要求的建筑物分别占据了该类结构的63.02%、17.36%。其他结构的建筑物共169栋，占33.60%，其中抗震设防水平不明的建筑物的占比高达91.12%。砌体结构的建筑物共57栋，占11.33%，砌体结构的建筑物抗震设防水平不满足当地要求的占比达到49.12%。这些数据表明钢筋混凝土结构、其他结构和砌体结构的建筑物在抗震设防方面存在较为突出的问题。除此以外，砌体结构的建筑物中有49.12%的建筑物存在较大病害。从各类建(构)筑物隐患等级结果分布可以看出，地震灾害隐患等级较高的建筑物主要为老旧不设防或抗震设防水平不满足要求的建筑物。但在实际风险评估工作中，一般砌体结构的建筑物风险等级较高，本文使用的方法未考虑建筑物结构对隐患评估结果的影响。

根据建筑的详细数据分析可知，被判定为地震灾害隐患等级为一般的7栋大中小学校舍建筑，主要由于其抗震设防情况不满足当地区划图所规定的抗震设防水平，其中有4栋承灾体病害较严重。唯一被判定为地震灾害隐患等级为一般的医疗卫生设施建筑是将石路35号(图 6(a))用于医疗的建筑，其建造时间为1984年，后续未对其进行抗震加固或改造，承灾体存在较大病害；第一工业区33栋(图 6(b))属于商业中心建筑，其建造年代在2000年之前为砌体结构，建造年代较久远使其存在较大病害；同富工业区3号的建筑物(图 6(c))为工业建筑，其中包括同富裕工业区溢兴顺厂配电房，现抗震设防烈度为Ⅵ度，建造时间为1993年，后续未对其进行抗震加固和改造工作，其承灾体存在较大病害，且配电房属于重点抗震设防建筑，其单体建筑物隐患指数计算结果较小。在住宅建筑类别中，被判定为地震灾害隐患等级为一般的建筑共有337栋。其中，327栋抗震设防情况不满足当地区划图所规定的抗震设防水平的建筑中，30.58%的建筑物在调查时已经拆除或正在拆除。根据调查可以发现，设防情况不明或抗震设防烈度不满足当地抗震设防要求的建筑物大多为自建房，部分建筑物建造时间较久远，建设年代监管程序并不完善，存在许多建筑未采取抗震设防构造措施的情况，达不到深圳市建筑物的抗震设防标准，导致建筑物的地震隐患等级较高。

4 结语

本文基于相关研究规范以及单体建(构)筑物的详细信息，对各类单体建(构)筑物的地震灾害隐患指数进行计算，并对其隐患等级进行评估，详细梳理了地震灾害重点隐患清单，并利用GIS技术对地震灾害隐患点进行了空间分析，进一步揭示了地震灾害隐患的空间分布特征，为相关管理部门和应急救援机构提供了参考依据。研究区地震灾害隐患评估结果呈现以下特征：

(1) 研究区不存在地震灾害隐患等级为重点的单体建(构)筑物，单体建(构)筑物地震灾害隐患等级均为轻微或一般，且以轻微为主。

(2) 研究区内隐患等级为一般的507栋单体建(构)筑物中，抗震设防水平不明以及不满足当地抗震设防要求的建筑占比高达82.84%。其中，建造年代在2000年之前的建(构)筑物占比55.62%。由此可见，建(构)筑物的抗震设防水平是导致其隐患等级评估较高的主要因素。

(3) 研究区中地震灾害隐患等级较高的建筑物主要为老旧、存在病害(非承重部件或承重构件出现损坏或缺陷)、设防情况不明或抗震设防水平不满足要求的建筑物，其建筑结构占比从大到小依次为：钢筋混凝土结构、其他结构、砌体结构、钢结构，而木结构建筑物中不存在地震灾害隐患等级为一般的单体建筑。

(4) 根据调查与分析，设防情况不明或抗震设防烈度不满足当地抗震设防要求的建筑物多为自建房。部分建筑物建造时间较久远，建设年代监管程序并不完善，许多建筑未采取抗震设防的构造措施。

本文结果有助于相关管理部门更好地了解地震灾害隐患的实际情况，为制定更加科学合理的防震减灾规划提供了有力依据。这些研究成果不仅有助于提高社会对地震灾害的防范意识和应对能力，而且还可为制定更加科学合理的防震减灾规划提供有力支持，为保障人民群众的生命财产安全做出积极贡献。针对重点隐患清单中隐患等级评估结果为一般的单体建(构)筑物，建议相关部门加强监督和检查，采取相应的抗震加固措施，确保建筑物的抗震设防工作符合相关标准和规定，降低地震灾害隐患等级，以保障人民群众的生命财产安全，并提高整个社会对地震灾害的应对能力。