工程防災(zāi)和減災(zāi).ppt

工程災(zāi)害與防災(zāi)減災(zāi) 主講 郭建博 副教授 建筑工程在建設(shè)和使用過程中遇到的災(zāi)害有兩類 一類是自然災(zāi)害如臺風(fēng) 龍卷風(fēng) 暴雨 洪水泛濫 暴雪 沙塵暴 地震 蟲災(zāi)以及各種類型的地質(zhì)災(zāi)害如滑坡 泥石流等 另一類是社會災(zāi)害如戰(zhàn)爭災(zāi)害 人為破壞生態(tài)平衡 工程事故災(zāi)害 老百姓深惡痛絕的 豆腐渣 腐敗工程等 一 地震 地震是由于地殼破壞引發(fā)的地面運動 這種地面運動對人工建筑物可以造成嚴(yán)重破壞 1 地震災(zāi)害 臺灣1999年 九 二一 大地震造成的經(jīng)濟(jì)損失據(jù)島內(nèi)各縣市的統(tǒng)計數(shù)字顯示 這次大地震共造成二千四百零三人死亡 重輕傷九千四百零六人 失蹤四十一人 該統(tǒng)計數(shù)字還顯示 這次地震造成全島房屋全倒的有四萬六千間 半倒的有三萬四千多間 其中以南投縣和臺中縣最多 全倒的占四萬一千多間 半倒的占三萬零六百多間 初步估計重建家園經(jīng)費需新臺幣一千六百億元 薩爾瓦多2001年1 15日發(fā)生大地震 薩爾瓦多2001年1 15日發(fā)生大地震 國家警察局證實全國已有五百多人死亡 約有四千人失蹤 包括在首都西南科馬薩瓜的三千人 總統(tǒng)弗洛雷斯接受哥倫比亞提出的幫助 要求哥倫比亞送來三千口棺材 提供給窮苦家庭的罹難者 據(jù)報有一千一百多人受傷 另有一萬一千人失去家園 當(dāng)局說 近八百座房子被夷平 另有近一萬六千九百座房子遭破壞 2001年1 26日上午印度古吉拉特邦發(fā)生里氏7 9級大地震 印度大地震 當(dāng)?shù)貍髅綀蟮婪Q 初步相信死亡人數(shù)已達(dá) 萬 估計災(zāi)區(qū)還有超過 萬人被活埋 這將是 年來全球死難人數(shù)最多的地震 災(zāi)情僅次于 年的中國唐山大地震 一九七六年 中國唐山市發(fā)生大地震 唐山大地震 是迄今為止四百多年世界地震史上最悲慘的一頁 死亡 242769人重傷 164851人 地震帶來的次災(zāi)害泥石流 1971年4月24日發(fā)生在日本琉球群島中的石垣島的那一次 估計當(dāng)時巨大海浪的波峰高達(dá)84 7米 排出倒海的巨浪將重量達(dá)850噸的整珊瑚礁拋出2 092公里以上 這次海震所擊起的海浪 據(jù)測它的行進(jìn)速度為每小時788 557公里 2 土木工程設(shè)施抗震設(shè)防 確定每個國家的地震烈度區(qū)劃圖 規(guī)定各地區(qū)的基本烈度 即可能遭遇超越概率為10 的設(shè)防烈度 作為工程設(shè)計和各項建設(shè)工作的依據(jù) 國家建設(shè)主管部門頒布工程抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn) 各建設(shè)項目主管部門應(yīng)在建設(shè)的過程 包括場址選擇 可行性研究 編制計劃任務(wù)書等 中遵照執(zhí)行 國家建設(shè)主管部門頒布抗震設(shè)計規(guī)范 設(shè)計單位在對抗震設(shè)防區(qū)的土木工程設(shè)施進(jìn)行設(shè)計時 要嚴(yán)格遵守抗震設(shè)計規(guī)范 并盡可能地采取隔震 消能等地震減災(zāi)措施 施工單位和質(zhì)量監(jiān)督部門應(yīng)嚴(yán)格保證建設(shè)項目的抗震施工質(zhì)量 位于抗震設(shè)防區(qū)內(nèi)的未按抗震要求設(shè)計的土木工程項目 要按抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的要求補(bǔ)充進(jìn)行抗震加固 3 樹立高度抗震設(shè)防意識 抗震設(shè)防不能有僥幸心理 不能因考慮抗震設(shè)防增加建設(shè)資金隨意去掉抗震加固費用 抗震設(shè)防應(yīng)按照 小震不壞 中震可修 大震不倒 的原則設(shè)計土木工程 合理的使用建設(shè)資金 地震是可怕的 但滿足抗震設(shè)防要求所設(shè)計和施工的土木工程應(yīng)該是可靠的 至少是 裂而不倒 這是被過去許多強(qiáng)震所造成的災(zāi)害證明了的 如唐山大地震 市區(qū)高8層的新華旅館 就未倒 什么原因呢 這是因為該旅館在磚墻內(nèi)加設(shè)了構(gòu)造柱和圈粱 使結(jié)構(gòu)類似框架 雖經(jīng)烈度為10度的強(qiáng)震 但裂而未倒 實例二美國舊金山海灣地區(qū)最高的鋼筋混凝土建筑 太平洋公園大廈 1987年美國舊金山一帶雖然發(fā)生了一次強(qiáng)震 但該大廈安全無恙 原因 結(jié)構(gòu)設(shè)計成抗震延性框架 二 風(fēng)災(zāi) 常見的風(fēng)災(zāi)有臺風(fēng) 龍卷風(fēng)和暴風(fēng) 在臺風(fēng)和龍卷風(fēng)發(fā)生的同時一般會引發(fā)風(fēng)暴潮 巨浪和強(qiáng)暴雨等次生災(zāi)害 臺風(fēng)為急速旋轉(zhuǎn)的暖濕氣團(tuán) 直徑在300 1000km不等 靠近臺風(fēng)中心的風(fēng)速常超過每小時180km 由中心到臺風(fēng)邊緣風(fēng)速逐漸減弱 2000年夏 杰拉華 臺風(fēng)的衛(wèi)星照片 龍卷風(fēng)是一股急速上升的旋轉(zhuǎn)氣流 呈漏斗狀 移動速度通常超過每小時300km Tacoma橋在風(fēng)中整體坍塌 視頻 工程領(lǐng)域中最著名的風(fēng)災(zāi)破壞為美國Tacoma懸索橋的風(fēng)毀事件 對于高層建筑 大跨結(jié)構(gòu) 柔性大跨橋梁 輸電塔和渡槽等受風(fēng)面積大的柔性結(jié)構(gòu) 抗風(fēng)設(shè)計與抗震設(shè)計具有同等的重要意義 2000年7月13日 一場特大龍卷風(fēng)襲擊蘇北部分鄉(xiāng)鎮(zhèn) 給這些鄉(xiāng)鎮(zhèn)造成了極其慘重的損失 災(zāi)區(qū)災(zāi)情仍然很重 死亡人數(shù)增加 截至16日下午5時 死亡人數(shù)已由20人增加至28人 其中重災(zāi)區(qū)高郵市死亡人數(shù)由12人增加至15人 重傷人數(shù)增至137人 危重病人增加至47人 另一重災(zāi)區(qū)興化市死亡人數(shù)由8人增至13人 災(zāi)害造成大批房屋倒塌 樹木折斷 交通中斷 據(jù)統(tǒng)計 僅高郵市直接經(jīng)濟(jì)損失超過1 5億元 目前有關(guān)部門正全力組織搶險 對風(fēng)災(zāi)采取的減災(zāi)措施 目前將土木工程設(shè)計成能直接抵御飛災(zāi)的破壞是不可能的 但在容易發(fā)生飛災(zāi)的地區(qū) 將屋面板 屋蓋 幕墻等加以特殊錨固是必要的 要特別重視大風(fēng)引起高聳結(jié)構(gòu) 高層建筑 柔性結(jié)構(gòu)大幅度搖晃無法使用或造成共振破壞 美國舊金山金門大橋 主跨1280m 橋面加勁鋼桁架的寬跨比為1 47 而高跨比僅為1 168 但有時在風(fēng)力作用下左右搖擺的幅度竟達(dá)4m 使得該橋有時不得不停止使用 三 地質(zhì)災(zāi)害 地質(zhì)災(zāi)害包括滑坡 泥石流和沙土液化等 地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生一般存在誘因 滑坡和泥石流一般由暴雨誘發(fā) 沙土液化通常由地震引起 滑坡的防治有三種方法 錨桿加固法 建立護(hù)坡或擋土墻 降低坡度法 土壤液化一般發(fā)生在含水率較高 沙土含量較大的土壤 在遭受地震時發(fā)生的一種土壤噴沙冒水現(xiàn)象 坡面型泥石流 溝谷型泥石流 錨索抗滑樁 錨索地梁 錨索框架 懸臂式抗滑樁 205國道箭豐滑坡上部減重10萬m3 四 人為災(zāi)害 人為災(zāi)害主要是由于管理失誤或漠視安全生產(chǎn)造成的 如火災(zāi) 工程腐蝕和一些存在設(shè)計缺陷 施工質(zhì)量差的豆腐渣工程 1999年12 1日廣東東莞塌樓事件純屬房屋工程質(zhì)量低劣所致 這棟建筑一樓鋪面就是違章建筑 加建工程動工以來 也沒有辦理報建手續(xù) 而是由無設(shè)計資質(zhì)的人員伍欣無證設(shè)計 并由無建筑資質(zhì)的包工頭黃普深承包建設(shè) 因此是一個典型的 三無 工程 工程事故災(zāi)難的原因 1 技術(shù)方面 地質(zhì)資料勘察嚴(yán)重失誤 或根本沒有進(jìn)行勘察 地基承載力不夠 同時基礎(chǔ)設(shè)計又嚴(yán)重失誤 結(jié)構(gòu)方案 結(jié)構(gòu)計算或結(jié)構(gòu)施工圖有重大錯誤 或憑 經(jīng)驗 想象 設(shè)計 無圖施工 材料和半成品的質(zhì)量嚴(yán)重低劣 施工和安裝過程中偷工減料 粗制濫造 施工的技術(shù)方案和措施中有重大失誤 使用中盲目增加使用荷載 隨意變更使用環(huán)境和使用狀態(tài) 任意對已建成工程打洞 拆墻 移柱 改擴(kuò)建 加層 2 管理方面 由非相應(yīng)資質(zhì)的設(shè)計 施工單位 甚至無營業(yè)執(zhí)照的設(shè)計 施工單位 進(jìn)行設(shè)計 施工 建筑市場混亂無序 出現(xiàn)前述的 六無 工程項目 層層分包 現(xiàn)象普遍 使設(shè)計 施工的管理處于嚴(yán)重失控狀態(tài) 企業(yè)經(jīng)營思想不正 片面追求利潤 產(chǎn)值 沒有建立可靠的質(zhì)量保證制度 無固定技工隊伍 技術(shù)工人和管理人員素質(zhì)太低 1999年 月 日發(fā)生的綦江虹橋垮塌事件 該橋建成還不足3年 造成死 人 傷 人的慘劇和 多萬元的重大經(jīng)濟(jì)損失 鑒于重慶綦江 1 4 慘案是一起重大責(zé)任事故 公安機(jī)關(guān) 紀(jì)檢監(jiān)察