第11章 灾害与防灾课件.ppt

1、土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论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。我国防灾减灾战略：经济建设与防灾减灾一起抓我国防灾减灾战略：经济建设与防灾减灾一起抓1999年-2000年为“国际减轻自然灾害十年”，这十年我国每年灾害损失为1600亿人民币，相当于当时国内生产总值的3.8%，相当于财政收入的41%。土木工程概论土木工程概论地震是由于地

2、壳破坏引发地震是由于地壳破坏引发的地面运动，这种地面运的地面运动，这种地面运动对人工建筑物可以造成动对人工建筑物可以造成严重破坏。主要有构造地严重破坏。主要有构造地震、火山地震和塌陷地震。震、火山地震和塌陷地震。1、地震灾害、地震灾害土木工程概论土木工程概论震级和烈度震级和烈度 地震震级：地震震级：表征地震强弱的指标，是地震释放能量的尺度。2-4级地震为有感地震，5级以上地震为破坏性地震，7级以上地震为强烈地震。地震烈度：地震烈度：表示某一区域范围内地面和各种建筑物受到一次地震影响的平均强弱程度的一个指标，主要根据宏观的地震影响和破坏现象。这一指标反映了在一次地震中一定地区内地震动多种因素综合

3、强度的总平均水平，是工程结构设计的依据。土木工程概论土木工程概论汶川地震烈度分布图汶川地震烈度分布图土木工程概论土木工程概论近几年大地震近几年大地震 2010年2月智利智利8.8级地震级地震2010年2月27日北京时间14时34分，智利第二大城市康塞普西翁发生8.8级地震，造成799人死亡。2010年1月海地海地7.3级地震级地震2010年1月12日，当地时间16时53分(北京时间13日5时53分)，海地首都太子港发生7.3级地震，造成十余万人死亡。2009年9月印尼印尼7.9级地震级地震2009年9月30日当地时间下午，印尼苏门答腊岛发生里氏7.9级地震。最终死亡人数将很可能超过5000。2

4、008年5月四川汶川四川汶川8.0级地震级地震2008年5月12日下午14时28分04秒，四川汶川发生8.0级地震，截至2008年9月18日12时，已确认69227人遇难，17923人失踪土木工程概论土木工程概论 2007年8月秘鲁秘鲁8级强震级强震2007年8月15日，秘鲁当地时间约18时40分(北京时间16日7时40分)，秘鲁发生8.0级强震，地震至少造成510人死亡。2006年7月印尼印尼7.7级强震级强震印尼当地时间7月17日下午，爪哇岛南部海域发生7.7级强震，5分钟后引发海啸，袭击爪哇南部沿海一带，至少造成668人死亡。2005年3月苏门答腊苏门答腊8.7级地震级地震2005年3月

5、28日夜，印尼苏门答腊岛附近海域发生8.7级地震，地震至少造成1300人死亡，其中包括约500名遇难的华侨。2005年3月日本南部日本南部7级地震级地震2005年3月20日上午，日本福冈县以西海域发生里氏7级地震，共造成福冈县、佐贺县和长崎县1人死亡，672人受伤。土木工程概论土木工程概论1994年北岭地震年北岭地震1995年阪神地震年阪神地震土木工程概论土木工程概论台湾台湾19991999年年“九九二一二一”大地震大地震 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，

6、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。土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论萨尔瓦多萨尔瓦多20012001年年1.151.15日发生大地震日发生大地震土木工程概论土木工程概论 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

7、有近一万六千九百座房子遭破坏。土木工程概论土木工程概论20012001年年1.261.26日上午印度古吉拉特邦发生里氏日上午印度古吉拉特邦发生里氏7.97.9级大地震级大地震土木工程概论土木工程概论印度大地震，当地传印度大地震，当地传媒报道称，初步相信媒报道称，初步相信死亡人数已达万，死亡人数已达万，估计灾区还有超过估计灾区还有超过万人被活埋。这将万人被活埋。这将是年来全球死难是年来全球死难人数最多的地震，灾人数最多的地震，灾情仅次于年情仅次于年的中国唐山大地震。的中国唐山大地震。土木工程概论土木工程概论海地地震海地地震土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土

8、木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论汶川地震汶川地震 汶川地震是中华人民共和国自建国以来影响最大的一次地震，震级是自1950年8月15日西藏墨脱地震(8.5级)和2001年昆仑山大地震（8.1级）后的第三大地震，直接严重受灾地区达10万平方公里。这次地震危害极大，共遇难69227人，受伤374643人，失踪17923人。其中四川省68712名同胞遇难，17921名同胞失踪，共有5335名学生遇难，1000多名失踪。直接经济损失达8452亿元。土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论地震带来的次灾害泥石流土

9、木工程概论土木工程概论日本日本9.0级特大地震级特大地震土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论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84.784.7米米，排山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。土木工程概论土木工程概论2 2、土木工程设施抗震设防、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

10、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。土木工程概论土木工程概论 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抗震施工质量震施工质量。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抗震加固。土木工程概论土木工程概论3 3、树立高度抗震设防意识、树立高度抗震设防意识n 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

11、坏小震不坏，中震可修中震可修，大震不倒大震不倒”的原则设计土木工程，合理的使用建设资金。n 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“裂而不倒裂而不倒”这是被过去许多强震所造成的灾害证明了的。n 如唐山大地震，市区高8层的新华旅馆，就未倒。什么原因呢？土木工程概论土木工程概论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，虽经烈度为框架，虽经烈度为1010度的强震，但裂而未倒。度的强震，但裂而未倒。土木工程概论土木工程概论实例二实例二美国旧金山美国旧金山海湾地区最海湾地区最高的钢筋混高的钢筋混凝土建

12、筑凝土建筑-太平洋公园太平洋公园大厦大厦19871987年美国旧金山一带虽然发生了一次强震，但该大厦安全无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。恙。原因：结构设计成抗震延性框架。土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论张衡的地动仪复原图张衡的地动仪复原图土木工程概论土木工程概论常见的风灾有台风、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、巨浪和强暴雨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。等次生灾害。土木工程概论土木工程概论台风为急速台风为急速旋转的暖湿旋转的暖湿气团，直

13、径气团，直径在在3001000 km 不不等。靠近台等。靠近台风中心的风风中心的风速常超过每速常超过每小时小时180 km，由中心到台由中心到台风边缘风速风边缘风速逐渐减弱。逐渐减弱。2000年夏“杰拉华”台风的卫星照片土木工程概论土木工程概论龙卷风是一龙卷风是一股急速上升股急速上升的旋转气流，的旋转气流，呈漏斗状，呈漏斗状，移动速度通移动速度通常超过每小常超过每小时时300 km。土木工程概论土木工程概论几种主要类型的风几种主要类型的风土木工程概论土木工程概论Tacoma桥在风中整体坍塌 工程领域中最著名的工程领域中最著名的风灾破坏为美国风灾破坏为美国TacomaTacoma悬悬索桥的风毁事

14、件，开启桥索桥的风毁事件，开启桥梁的风致振动和气动弹性梁的风致振动和气动弹性理论序幕。理论序幕。对于高层建筑、大跨对于高层建筑、大跨结构、柔性大跨桥梁、输结构、柔性大跨桥梁、输电塔和渡槽等受风面积大电塔和渡槽等受风面积大的柔性结构，抗风设计与的柔性结构，抗风设计与抗震设计具有同等的重要抗震设计具有同等的重要意义。意义。土木工程概论土木工程概论2000年苏北特大龙卷风年苏北特大龙卷风土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论FERRYBRIDGE热电厂冷却塔群风毁热电厂冷却塔群风毁土木工程概论土木工程概论对风灾采取的减灾措施对风灾采取的减灾措

15、施目前将土木工程设计成能直接抵御风灾的破坏是不可能的。但在容易发生风灾的地区，将屋面板、屋盖、幕墙等加以特殊锚固特殊锚固是必要的。美国旧金山金门大桥，主跨美国旧金山金门大桥，主跨12801280m m。桥面加劲钢桁架的宽跨比为桥面加劲钢桁架的宽跨比为1 1：4747，而高跨比仅为而高跨比仅为1 1：168168。但有时在风。但有时在风力作用下左右摇摆的幅度竟达力作用下左右摇摆的幅度竟达4 4m m，使得该桥有时不得不停止使用。使得该桥有时不得不停止使用。土木工程概论土木工程概论火灾湖南衡阳特大火灾湖南衡阳特大火灾土木工程概论土木工程概论 2003年11月3日，湖南省衡阳市衡州大厦失火。衡阳市公

16、安消防支队16辆消防车、150余名消防官兵到场施救。经过两个多小时的艰苦奋战，成功疏散了大厦内被困的94户412名群众。但在扑灭余火的过程中，大厦突然坍塌，部分消防官兵被废墟埋压，20名消防官兵壮烈牺牲。土木工程概论土木工程概论 央视大楼火灾土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论上海上海11.15特大火灾特大火灾土木工程概论土木工程概论 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

17、一种土壤喷沙冒水现象。土木工程概论土木工程概论舟曲泥石流舟曲泥石流2010年年8月月7日日22时许，甘南藏族自治州舟曲县时许，甘南藏族自治州舟曲县突降强降雨，县城北面的罗家峪、三眼峪泥石突降强降雨，县城北面的罗家峪、三眼峪泥石流下泄，由北向南冲向县城，造成沿河房屋被流下泄，由北向南冲向县城，造成沿河房屋被冲毁，泥石流阻断白龙江、形成堰塞湖。据中冲毁，泥石流阻断白龙江、形成堰塞湖。据中国舟曲灾区指挥部消息，截至国舟曲灾区指挥部消息，截至21日，舟曲日，舟曲“88”特大泥石流灾害中遇难特大泥石流灾害中遇难1434人，失踪人，失踪331人，累计门诊人数人，累计门诊人数2062人。人。土木工程概论土木

18、工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论坡面型坡面型泥石流泥石流土木工程概论土木工程概论沟谷型沟谷型泥石流泥石流土木工程概论土木工程概论滑坡防治工程控制工程抑制工程减重工程地表排水工程地下排水工程反压工程河道工程浅层地下排水工程深层地下排水工程排集水井双层排水沟边坡渗沟平孔排水平孔排水排水隧洞桩工程大直径就地灌注桩工程锚索工程挡土墙工程土木工程概论土木工程概论锚索抗滑桩锚索抗滑桩土木工程概

19、论土木工程概论锚索地梁锚索地梁土木工程概论土木工程概论锚索框架锚索框架土木工程概论土木工程概论悬臂式抗滑桩悬臂式抗滑桩土木工程概论土木工程概论205205国道箭丰滑坡上部减重国道箭丰滑坡上部减重1010万万m m3 3土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论爆炸灾害爆炸灾害 爆炸是物体的能量快速的释放和转化的过程。油罐爆炸油罐爆炸土木工程概论土木工程概论 PROGRESSIVECOLLAPSERoman Point 公寓公寓乌拉联邦大楼乌拉联邦大楼土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论俄罗斯地铁爆炸案俄罗

20、斯地铁爆炸案“黑寡妇”指的是车臣战争中遭俄军击毙车臣匪徒的遗孀或姐妹。她们平常蒙黑色头巾、穿黑色长袍，在俄罗斯多次发动自杀式袭击，被媒体称为“黑寡妇”。“黑寡妇”几年前先后对俄罗斯一处特种部队军营、一个露天摇滚音乐会、两架客机和地铁发动自杀式袭击。这些袭击共致死180多人。“黑寡妇”还参与了震惊一时的莫斯科文化宫剧院挟持人质事件。她们惯用的手法是用“自杀腰带”或卡车炸弹发动袭击。土木工程概论土木工程概论 爆炸冲击波压力曲线图土木工程概论土木工程概论矿难 矿难是指矿山发生的灾难.常见的矿难有：瓦斯爆炸、煤尘爆炸、瓦斯突出、透水事故、矿井失火、顶板塌方等等。矿难对矿山有着毁灭性的破坏。严重威胁矿工

21、的生命安全。土木工程概论土木工程概论瓦斯爆炸 瓦斯与空气混合，在高温下急剧氧化，并产生冲击波的现象，是煤矿生产中的严重灾害。1675年英国莫斯廷（Mostyn）矿发生大规模瓦斯爆炸，其后各主要采煤国家都曾多次发生重大的瓦斯或瓦斯与煤尘爆炸事故。预防措施主要有：预防措施主要有：用矿井通风和控制瓦斯涌出等方法，防止瓦斯浓度超过规定；控制火源，杜绝非生产需要的火源，如吸烟、火柴、明火照明等。对生产中不可避免的高温热源，采用专门措施严加控制，如只准使用特制的矿用安全炸药和电气设备，加强井下火区的管理，禁止井下拆开矿灯等；定期或自动连续检查工作地点的CH4浓度和通风状况。土木工程概论土木工程概论 200

22、9年，9月8日。河南省平顶山市新华区新华四矿发生瓦斯爆炸事故。66人死亡。土木工程概论土木工程概论 伊川煤矿爆炸土木工程概论土木工程概论煤尘爆炸 煤尘爆炸是在高温或一定点火能的热源作用下，空气中氧气与煤尘急剧氧气的反应过程，是一种非常复杂的链式反应，形成高温、高压、冲击波。煤尘爆炸火焰温度为16001900，爆源的温度达到2000以上，这是煤尘爆炸得以自动传播的条件之一。土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论矿井火灾 矿井火灾又叫矿内火灾或井下火灾。是指发生在煤矿井下巷道、工作面、硐室、采空区等地点的火灾。能够波及和威胁井下安全的地面火灾，也叫矿井火灾。矿井火灾的发生原因，按其热源可

23、分为内因火灾和外因火灾土木工程概论土木工程概论矿井水灾 矿井在建设和生产过程中，地面水和地下水通过各种通道涌入矿井，当矿井涌水超过正常排水能力时，就造成矿井水灾。矿井水灾（通常称为透水），是煤矿常见的主要灾害之一。一旦发生透水，不但影响矿井正常生产，而且有时还会造成人员伤亡，淹没矿井和采区，危害十分严重。土木工程概论土木工程概论王家岭煤矿王家岭煤矿透水事故透水事故土木工程概论土木工程概论 人为灾害主要是由于管理失误或漠视安全生产造成的，如工程腐蚀和一些存在设计缺陷、施工质量差的豆腐渣工程。土木工程概论土木工程概论木桩基础无法承重导致塌木桩基础无法承重导致塌楼楼1999年12.1日广东东莞塌楼事

24、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。土木工程概论土木工程概论工程事故灾难的原因工程事故灾难的原因 1 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“经经验验”、“想象想象”设计，无图施工；设计，无图

25、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。土木工程概论土木工程概论2 2、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计、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；施工单位）进行设计

26、，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失控现象普遍，使设计、施工的管理处于严重失控状态；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；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。土木工程概论土木工程概论 19991999年月日发生的綦江虹桥垮塌事件，（该桥建成还不足年月日发生的綦江虹桥垮塌事件，（该桥建成还不足3 3年）造成死人、伤人的惨剧和多万元

27、的重大经济年）造成死人、伤人的惨剧和多万元的重大经济损失。损失。鉴于重庆綦江鉴于重庆綦江1144惨案是一起重大责任事故，公安机关、惨案是一起重大责任事故，公安机关、纪检监察部门已对有关责任人立案侦办，检察机关提前介入，搜纪检监察部门已对有关责任人立案侦办，检察机关提前介入，搜集证据。集证据。重庆市委、市政府决心对这一事故的相关责任人一查到底，重庆市委、市政府决心对这一事故的相关责任人一查到底，严肃处理，决不姑息。目前重庆市已对全市开展了建筑项目的全严肃处理，决不姑息。目前重庆市已对全市开展了建筑项目的全面质量检查。面质量检查。当地工程施工质量不合格相当普遍，连县委书记的房子也检当地工程施工质量

28、不合格相当普遍，连县委书记的房子也检查不合格。綦江县查不合格。綦江县5 5个建委主任有个建委主任有4 4个不懂建筑，垮塌的虹桥在建个不懂建筑，垮塌的虹桥在建设中也只有两个半技术员。设中也只有两个半技术员。土木工程概论土木工程概论 彩虹桥倒塌土木工程概论土木工程概论 新彩虹桥土木工程概论土木工程概论上海塌楼事件上海塌楼事件土木工程概论土木工程概论倒楼原因分析为压力差土木工程概论土木工程概论2007年年8月月13日，湖南省凤凰县在建的堤日，湖南省凤凰县在建的堤溪沱江大桥发生倒塌，成为震惊全国一件溪沱江大桥发生倒塌，成为震惊全国一件特大坍塌伤亡事故特大坍塌伤亡事故。其中其中22人受伤，人受伤，64人人遇难。直接经济损失遇难。直接经济损失3974.7万元。由于施万元。由于施工、建设单位严重违反桥梁建设的法规标工、建设单位严重违反桥梁建设的法规标准、现场管理混乱、盲目赶工期，监理单准、现场管理混乱、盲目赶工期，监理单位、质量监督部门严重失职。位、质量监督部门严重失职。