土木工程防灾和减灾.ppt

第11章,土木工程灾害 与防灾减灾,土木工程在建设和使用过程中遇到的灾害有两类：,一类是自然灾害如台风、龙卷风、暴雨、洪水泛滥、暴雪、沙尘暴、地震、虫灾以及各种类型的地质灾害如滑坡、泥石流等。,另一类是社会灾害如战争灾害、人为破坏生态平衡、工程事故灾害、老百姓深恶痛绝的“豆腐渣”腐败工程等。,一、地震,地震是由于地壳破坏引发的地面运动，这种地面运动对人工建筑物可以造成严重破坏。,1、地震灾害,台湾1999年“九二一”大地震 造成的经济损失据岛内各县市的统计数字显示，这次大地震共造成二千四百零三人死亡，重轻伤九千四百零六人，失踪四十一人。 该统计数字还显示，这次地震造成全岛房屋全倒的有四万六千间，半倒的有三万四千多间。其中以南投县和台中县最多，全倒的占四万一千多间，半倒的占三万零六百多间。初步估计重建家园经费需新台币一千六百亿元。,萨尔瓦多2001年1.15日发生大地震,萨尔瓦多2001年1.15日发生大地震。国家警察局证实全国已有五百多人死亡，约有四千人失踪，包括在首都西南科马萨瓜的三千人。总统弗洛雷斯接受哥伦比亚提出的帮助，要求哥伦比亚送来三千口棺材，提供给穷苦家庭的罹难者。据报有一千一百多人受伤，另有一万一千人失去家园。当局说，近八百座房子被夷平，另有近一万六千九百座房子遭破坏。,2001年1.26日上午印度古吉拉特邦发生里氏7.9级大地震,印度大地震，当地传媒报道称，初步相信死亡人数已达万，估计灾区还有超过万人被活埋。这将是年来全球死难人数最多的地震，灾情仅次于年的中国唐山大地震。,一九七六年，中国唐山市发生大地震。 唐山大地震，是迄今为止四百多年世界地震史上最悲惨的一页。 死亡：242769人 重伤：164851人,地震带来的次灾害泥石流,1971年4月24日发生在日本琉球群岛中的石垣岛的那一次，估计当时巨大海浪的波峰高达84.7米，排出倒海的巨浪将重量达850吨的整珊瑚礁抛出2.092公里以上。这次海震所击起的海浪，据测它的行进速度为每小时788.557公里。,2、土木工程设施抗震设防,确定每个国家的地震烈度区划图，规定各地区的基本烈度（即可能遭遇超越概率为10%的设防烈度）， 作为工程设计和各项建设工作的依据。 国家建设主管部门颁布工程抗震设防标准，各建设项目主管部门应在建设的过程（包括场址选择、可行性研究、编制计划任务书等）中遵照执行。 国家建设主管部门颁布抗震设计规范。,设计单位在对抗震设防区的土木工程设施进行设计时，要严格遵守抗震设计规范，并尽可能地采取隔震、消能等地震减灾措施。 施工单位和质量监督部门应严格保证建设项目的抗震施工质量。 位于抗震设防区内的未按抗震要求设计的土木工程项目，要按抗震设防标准的要求补充进行抗震加固。,3、树立高度抗震设防意识,抗震设防不能有侥幸心理，不能因考虑抗震设防增加建设资金随意去掉抗震加固费用。抗震设防应按照 “小震不坏，中震可修，大震不倒” 的原则设计土木工程，合理的使用建设资金。,地震是可怕的，但满足抗震设防要求所设计和施工的土木工程应该是可靠的，至少是“裂而不倒”这是被过去许多强震所造成的灾害证明了的。,如唐山大地震，市区高8层的新华旅馆，就未倒。什么原因呢？,这是因为该旅馆在砖墙内加设了构造柱和圈粱，使结构类似框架，虽经烈度为10度的强震，但裂而未倒。,实例二 美国旧金山海湾地区最高的钢筋混凝土建筑-太平洋公园大厦,1987年美国旧金山一带虽然发生了一次强震，但该大厦安全无恙。原因：结构设计成抗震延性框架。,二、风灾,常见的风灾有台风、龙卷风和暴风。 在台风和龙卷风发生的同时一般会引发风暴潮、巨浪和强暴雨等次生灾害。,台风为急速旋转的暖湿气团，直径在3001000 km 不等。靠近台风中心的风速常超过每小时180 km，由中心到台风边缘风速逐渐减弱。,2000年夏“杰拉华”台风的卫星照片,龙卷风是一股急速上升的旋转气流，呈漏斗状，移动速度通常超过每小时300 km。,Tacoma桥在风中整体坍塌（视频）,工程领域中最著名的风灾破坏为美国Tacoma悬索桥的风毁事件。 对于高层建筑、大跨结构、柔性大跨桥梁、输电塔和渡槽等受风面积大的柔性结构，抗风设计与抗震设计具有同等的重要意义。,2000年7月13日，一场特大龙卷风袭击苏北部分乡镇，给这些乡镇造成了极其惨重的损失。灾区灾情仍然很重，死亡人数增加，截至16日下午5时，死亡人数已由20人增加至28人，其中重灾区高邮市死亡人数由12人增加至15人，重伤人数增至137人，危重病人增加至47人。另一重灾区兴化市死亡人数由8人增至13人。灾害造成大批房屋倒塌、树木折断、交通中断。据统计，仅高邮市直接经济损失超过15亿元。目前有关部门正全力组织抢险。,对风灾采取的减灾措施,目前将土木工程设计成能直接抵御飞灾的破坏是不可能的。但在容易发生飞灾的地区，将屋面板、屋盖、幕墙等加以特殊锚固是必要的。,要特别重视大风引起高耸结构、高层建筑、柔性结构大幅度摇晃无法使用或造成共振破坏。,美国旧金山金门大桥，主跨1280m。桥面加劲钢桁架的宽跨比为1：47，而高跨比仅为1：168。但有时在风力作用下左右摇摆的幅度竟达4m，使得该桥有时不得不停止使用。,三、地质灾害,地质灾害包括滑坡、泥石流和沙土液化等。 地质灾害的发生一般存在诱因。滑坡和泥石流一般由暴雨诱发；沙土液化通常由地震引起。 滑坡的防治有三种方法：锚杆加固法、建立护坡或挡土墙、降低坡度法。 土壤液化一般发生在含水率较高、沙土含量较大的土壤，在遭受地震时发生的一种土壤喷沙冒水现象。,坡面型泥石流,沟谷型泥石流,锚索抗滑桩,锚索地梁,锚索框架,悬臂式抗滑桩,205国道箭丰滑坡上部减重10万m3,四、人为灾害,人为灾害主要是由于管理失误或漠视安全生产造成的，如火灾、工程腐蚀和一些存在设计缺陷、施工质量差的豆腐渣工程。,1999年12.1日广东东莞塌楼事件纯属房屋工程质量低劣所致。,这栋建筑一楼铺面就是违章建筑。加建工程动工以来，也没有办理报建手续，而是由无设计资质的人员伍欣无证设计，并由无建筑资质的包工头黄普深承包建设。因此是一个典型的“三无”工程。,工程事故灾难的原因,1、技术方面：,地质资料勘察严重失误，或根本没有进行勘察； 地基承载力不够，同时基础设计又严重失误； 结构方案、结构计算或结构施工图有重大错误，或凭“经验”、“想象”设计，无图施工； 材料和半成品的质量严重低劣； 施工和安装过程中偷工减料，粗制滥造； 施工的技术方案和措施中有重大失误； 使用中盲目增加使用荷载，随意变更使用环境和使用状态； 任意对已建成工程打洞、拆墙、移柱、改扩建、加层。,2、管理方面,由非相应资质的设计、施工单位（甚至无营业执照的设计、施工单位）进行设计，施工； 建筑市场混乱无序，出现前述的“六无”工程项目； “层层分包”现象普遍，使设计、施工的管理处于严重失控状态； 企业经营思想不正，片面追求利润、产值，没有建立可靠的质量保证制度； 无固定技工队伍，技术工人和管理人员素质太低。,1999年月日发生的綦江虹桥垮塌事件，（该桥建成还不足3年）造成死人、伤人的惨剧和多万元的重大经济损失。 鉴于重庆綦江“14“惨案是一起重大责任事故，公安机关、纪检监察部