第八章土木工程事故与灾害(修改版)(2011-4-10)

1、第八章 建筑事故、灾害及其预防建筑事故的现状与危害建筑事故的现状与危害 建筑事故的分类建筑事故的分类建筑事故的形式、原因及其防范措施建筑事故的形式、原因及其防范措施 灾害与防灾减灾灾害与防灾减灾1/47新闻媒体的报道政府部门的反映与统计老百姓的苦衷与上诉从建筑材料市场这一隅看建筑质量的形式建筑质量事故的现状体制的转轨行政的干预技术素质的低下监督环节的薄弱建材市场的混乱现代建筑的趋势建筑高度大、深度大建筑荷载大形状复杂环境恶劣可能的原因分析项目管理制度的实施监理制度的实施资格制度的实施法律制度的健全所采取的对策2/471、按照 来分类建筑事故的分类建筑事故的分类发生的阶段 勘察事故设计类事故施工

2、类事故使用与维护不当类事故2、按照 来分类发生的部位地基类事故基础类事故结构类事故 承重结构类事故承重结构类事故围护结构类事故围护结构类事故3/473、按照 来分类建筑事故的分类建筑事故的分类发生的方式 缓慢发生类事故 突发类事故裂缝 倾覆沉降爆燃事故火灾事故突水事故水灾事故塌方事故滑坡事故爆炸事故垮塌事故4/47地基、基础类事故地基、基础类事故倾斜l产生的原因有 地基强度不均 荷载分布不均局部倾斜和墙体开裂地基严重沉降地基溶蚀和渗透破坏土坡滑动(滑坡、泥石流)地基液化与震害基础开裂冻胀及其它事故5/47 建筑主体类事故建筑主体类事故 建筑主体事故往往会导致建筑的倒塌，从倒塌的事故来看，不同部

3、位的事故都有可能导致建筑物的倒塌。地基基础破坏：2%墙、柱破坏倒塌：22.3%框架结构的倒塌破坏：1.6%屋架的倒塌破坏：37%梁板倒塌：4%砖拱结构倒塌：9.6%悬臂结构倒塌：5%构筑物倒塌：6.5%模板工程倒塌：2.2%改建和使用不当倒塌：1.4%其它局部倒塌：8%6/47混凝土结构常发生的事故混凝土结构常发生的事故裂缝混凝土浇筑过程中的问题支模不当引起的事故配筋不当引起的事故7/47燃爆与火灾事故燃爆与火灾事故燃爆：燃气爆炸 天然气 人工煤气 液化石油气燃气爆炸对建筑物的影响 爆炸压力的直接影响 连续倒塌火灾事故8/47、土木工程在建设和使用过程中遇到的灾害：一类是自然灾害（天灾）：一类

4、是自然灾害（天灾）：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（人祸）：另一类是社会灾害（人祸）：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。9/47地震是由于地壳破坏引地震是由于地壳破坏引发的地面运动，这种地发的地面运动，这种地面运动对人工建筑物可面运动对人工建筑物可以造成严重破坏。以造成严重破坏。（1）.地震灾害地震灾害10/4711/4712/47地震震级地震震级：根据地震仪测得的地震波振幅，来表示地震释放能量大：根据地震仪测得的地震波振幅，来表示地震释放能量大小的一种量度。有两种

5、标度形式：体波震级（里氏震级）和面波震级；小的一种量度。有两种标度形式：体波震级（里氏震级）和面波震级；地震烈度地震烈度：地震烈度是指地面及房屋等建筑物受：地震烈度是指地面及房屋等建筑物受。对同一个地震，不同的地区，烈度大小是不一样的。对同一个地震，不同的地区，烈度大小是不一样的。距离震源近，破坏就大，烈度就高；距离震源远，破坏就小，烈度就低距离震源近，破坏就大，烈度就高；距离震源远，破坏就小，烈度就低小于三度：人无感受，只有仪器能记录到；小于三度：人无感受，只有仪器能记录到；三度：夜深人静时人有感受；三度：夜深人静时人有感受；四四- -五度：睡觉的人惊醒，吊灯摆动；五度：睡觉的人惊醒，吊灯摆

6、动；六度：器皿倾倒、房屋轻微损坏；六度：器皿倾倒、房屋轻微损坏；六六- -七：房屋破坏，地面裂缝；七：房屋破坏，地面裂缝；九九- -十度：房倒屋塌，地面破坏严重；十度：房倒屋塌，地面破坏严重；十十- -十二度：毁灭性的破坏地震时地面受到的影响或破坏程度；十二度：毁灭性的破坏地震时地面受到的影响或破坏程度；等等 震震 线：地面上相同烈度点的连接线线：地面上相同烈度点的连接线13/47纵波（纵波（P P波）速度波）速度 地壳内地壳内6 km/s 6 km/s （弹性地球介质）（弹性地球介质） 地幔内地幔内 8 km/s 8 km/s 地核内地核内11 km/s 11 km/s 大地震发生时，震中附

7、近的人们首先会感觉到一个强大地震发生时，震中附近的人们首先会感觉到一个强烈的上下颠簸形式的震动，这就是地震烈的上下颠簸形式的震动，这就是地震P P波的作用。波的作用。14/47横波（横波（S S波）速度波）速度 地壳内地壳内 4 km/s 4 km/s 地幔内地幔内 4.5 km/s 4.5 km/s （弹性地球介质）（弹性地球介质） 外核外核 0 0 内核内核 3.5 km/s 3.5 km/s 人们在感觉到一个上下颠簸的人们在感觉到一个上下颠簸的P P波震动之后，会有一个短暂的停顿，然后会是波震动之后，会有一个短暂的停顿，然后会是一个更加猛烈的水平摇动，持续的时间也相对长一些，大多数房屋在

8、上下颠簸一个更加猛烈的水平摇动，持续的时间也相对长一些，大多数房屋在上下颠簸变变“酥酥”之后，便在水平摇晃中进一步毁坏倒塌，这就是地震之后，便在水平摇晃中进一步毁坏倒塌，这就是地震S S波的作用。波的作用。同时，每个人都可以通过估算中间短暂停顿的时间长度，来简单判断这个地震同时，每个人都可以通过估算中间短暂停顿的时间长度，来简单判断这个地震距离自己的远近，方法是：用距离自己的远近，方法是：用8 8乘以停顿时间秒数，即为距离公里数，例如：乘以停顿时间秒数，即为距离公里数，例如：如果估计到停顿时间为如果估计到停顿时间为2020秒，那么地震震中距离自己大约为秒，那么地震震中距离自己大约为160160

9、公里。（但是，公里。（但是，绝大多数人在惊慌失措中，对停顿的时间判断会有很大的误差）绝大多数人在惊慌失措中，对停顿的时间判断会有很大的误差）15/47特大地震发生之后，如果其震源很浅，在地震特大地震发生之后，如果其震源很浅，在地震S S波之后，会有一个速度略小于波之后，会有一个速度略小于S S波，大约为波，大约为S S波速度波速度0.90.9倍的面波紧随其后，沿着地表传播，由于面波的衰减比倍的面波紧随其后，沿着地表传播，由于面波的衰减比体波要小，所以能够传播得更远，时间持续得更长，地震面波的传播特征，某体波要小，所以能够传播得更远，时间持续得更长，地震面波的传播特征，某种程度上可以类比于海面上

10、的波浪传播，既有上下震动，又有水平摇晃。种程度上可以类比于海面上的波浪传播，既有上下震动，又有水平摇晃。这次汶川特大地震，远离震中的地方，例如北京高楼上的人们可以感觉到明显这次汶川特大地震，远离震中的地方，例如北京高楼上的人们可以感觉到明显的既上下又水平的震动与摇晃，部分人群会有眩晕的感觉，便是这种地震面波的既上下又水平的震动与摇晃，部分人群会有眩晕的感觉，便是这种地震面波作用的结果。作用的结果。16/47四川汶川地震 17/4718/4719/4720/47地震带来的次生灾害：泥石流21/4720042004年年1212月月2626日，日，印度洋海底爆发了印度洋海底爆发了里氏里氏9.09.0

11、级强烈地级强烈地震，引发了印度洋震，引发了印度洋大海啸，巨浪以每大海啸，巨浪以每小时小时800km800km的起始的起始速度冲向海岸。速度冲向海岸。 地震带来的次生灾害：海啸22/47海啸前的平静 海啸的出现 23/4720042004年年8 8月，孟加拉国因洪水，死亡的人数达到月，孟加拉国因洪水，死亡的人数达到703703人。人。20052005年年2 2月，巴基斯坦持续了多日的洪水和雪崩灾害，月，巴基斯坦持续了多日的洪水和雪崩灾害，已造成已造成500500多人死亡，多人死亡，20002000多人失踪，数万人无家可归。多人失踪，数万人无家可归。 2005 2005年年3131日至日至6 6月

12、月1 1日，湖南、贵州、四川等省部分日，湖南、贵州、四川等省部分地区降暴雨，局部特大暴雨，引发了不同程度的山洪灾地区降暴雨，局部特大暴雨，引发了不同程度的山洪灾害，已造成三圣农作物受灾害，已造成三圣农作物受灾21.721.7万公顷，房屋倒塌万公顷，房屋倒塌3.623.62万间，至少死亡万间，至少死亡6868人，失踪人，失踪5353人。下图为人。下图为19981998年我国洪年我国洪水肆虐的情景。水肆虐的情景。（）（）.洪水灾害洪水灾害24/471998年洪水25/47常见的风灾有台风、龙卷风和暴风。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、巨浪和强在台风和龙卷风

13、发生的同时一般会引发风暴潮、巨浪和强暴雨等次生灾害。暴雨等次生灾害。 （）（）.飓风灾害飓风灾害26/47 2000年夏“杰拉华”台风的卫星照片27/47Tacoma桥在风中整体坍塌（视频视频） 工程领域中最著工程领域中最著名的风灾破坏为美国名的风灾破坏为美国TacomaTacoma悬索桥的风毁悬索桥的风毁事件。事件。 对于高层建筑、对于高层建筑、大跨结构、柔性大跨大跨结构、柔性大跨桥梁、输电塔和渡槽桥梁、输电塔和渡槽等受风面积大的柔性等受风面积大的柔性结构，抗风设计与抗结构，抗风设计与抗震设计具有同等的重震设计具有同等的重要意义。要意义。28/47 地质灾害包括滑坡、泥石流和沙土液化等。 地

14、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。（）（）.地质灾害地质灾害29/4730/4731/4732/4711有效损失(SD)其他灾害5%地震10%3干旱22%1洪水33%2热带风暴30%1SD 年国民生产总值1%（）（）.灾害损失的严重性灾害损失的严重性33/471AF 受灾地区或国家总人数1%12 34/47死亡人数(ND)1洪水26%2热带风暴19%3流行病17%地震13%滑坡7%暴气6%其他灾

15、害9%干旱3%1ND 100人13 35/47呈上升趋势呈上升趋势1436/47 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。（）（）.人为灾害人为灾害37/47闵行莲花河畔小区在建13层住宅楼全部倒塌上海市莲花南路莲花河畔小区一幢在建13层楼房倒塌。事发后，不少购买此处房产的业主纷纷赶到小区附近，面对一夜间突然少了一幢楼，有业主当场激动地大喊“退房”。 38/471.1.技术方面：技术方面： 地质资料勘察严重失误，或根本没有进行勘察；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；地基承载力不

16、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，或凭结构方案、结构计算或结构施工图有重大错误，或凭“经验经验”、“想象想象”设计，无图施工；设计，无图施工； 材料和半成品的质量严重低劣；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；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；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、加层任意对已建成工程打洞、拆墙、移柱、改扩建、加层。39/472.2

17、.管理方面管理方面 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；计、施工单位）进行设计，施工； 建筑市场混乱无序，出现前述的建筑市场混乱无序，出现前述的“六无六无”工程项目；工程项目； “ “层层分包层层分包”现象普遍，使设计、施工的管理处于严重现象普遍，使设计、施工的管理处于严重失控状态；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；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。无固定技工队伍，技术工人和管理人员素质太低。40/47（）（）.防灾减灾学科及其重要性防灾减灾学科及其重要性（）各种灾害机理及其预测、预报；（）各种灾害机理及其预测