土木工程中的災(zāi)害.doc

土木工程中的災(zāi)害組員：殷一文，毛偉豪，唐海，楊鑫，禹哲，鄒強(qiáng)我國(guó)是世界上自然災(zāi)害類型多，主要災(zāi)害種類有地震、火災(zāi)、洪災(zāi)、地質(zhì)災(zāi)害、風(fēng)災(zāi)、雷電等。隨著城市化的迅速發(fā)展，城市噪聲、疾病、工業(yè)事故、交通事故、建設(shè)性破壞等城市災(zāi)害也有加重的趨勢(shì)，且還會(huì)不斷出現(xiàn)新的災(zāi)害源。如超高層建筑、大型公共建筑、地下空間利用、天然氣生產(chǎn)和使用、核技術(shù)利用中存在的致災(zāi)隱患等?？梢哉f，我國(guó)防災(zāi)減災(zāi)的任務(wù)非常艱巨。防災(zāi)減災(zāi)與土木工程有著密切的關(guān)系。災(zāi)害之所以造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，大多與土木工程的破壞有關(guān)。因此，土木工程師對(duì)防災(zāi)減災(zāi)負(fù)有重大責(zé)任。一、土木工程中的災(zāi)害及其分類土木工程中的災(zāi)害主要分為自然災(zāi)害和社會(huì)災(zāi)害自然災(zāi)害是自然界中物質(zhì)變化、運(yùn)動(dòng)造成的損害。例如，強(qiáng)烈的地震，可使上百萬(wàn)人口的一座城市在頃刻之間化為廢墟；滂沱暴雨泛濫成災(zāi)，可摧毀農(nóng)田、村莊，使成千上萬(wàn)居民流離失所；嚴(yán)重干旱可使田地龜裂、禾苗枯萎、餓殍遍野；火山噴發(fā)出灼熱的巖漿，可使城鎮(zhèn)化為灰燼；強(qiáng)勁的颶風(fēng)、海嘯可使沿海村鎮(zhèn)蕩然無存?諸如此類，都是大自然帶給人類的“天災(zāi)”。人為災(zāi)害是由于人的過錯(cuò)或某些喪失理性的失控行為給人類自身造成的損害。二、災(zāi)害的基本屬性（1）普遍性和恒久性災(zāi)害是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形式普遍發(fā)生，不斷發(fā)生，直至永恒。（2）多樣性與差異性每一類災(zāi)害都各具特點(diǎn)，既有多樣性，也有差異性。（3）全球性與區(qū)域性全球處處有災(zāi)害，不同區(qū)域?yàn)?zāi)害種類各不相同，嚴(yán)重程度也不一樣。（4）隨機(jī)性與預(yù)測(cè)困難性根據(jù)時(shí)間、地點(diǎn)、強(qiáng)度和范圍的不同，增加了災(zāi)害的隨機(jī)性和預(yù)測(cè)困難性。（5）突發(fā)性和遲緩性突發(fā)災(zāi)害如地震、火山、海嘯爆發(fā)等；遲緩災(zāi)害如土地沙漠化、水土流失等。（6）遷移性、滯后性與重現(xiàn)性遷移性，如加拿大酸雨來自美國(guó)污染；滯后性，如人口膨脹等；重現(xiàn)性，如每10年一次大地震，中國(guó)每年約遭遇20次臺(tái)風(fēng)襲擊等。 （7）后果的嚴(yán)重性如火山灰經(jīng)風(fēng)化后可成沃土；臺(tái)風(fēng)給沿海地區(qū)帶來降雨和降溫；地震使礦床上移；二氧化碳產(chǎn)生溫室效應(yīng)，但利于光合作用等。三、土木工程在防災(zāi)減災(zāi)中的重要性土木工程在防災(zāi)減災(zāi)中的重要性主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面1. 防護(hù)性無論從筑巢穴居，還是到近代的地下指揮所、核電安全殼都需要土木工程的防護(hù)。2. 超前性防護(hù)設(shè)施必須建在遭受襲擊之前，如交通需要先修路架橋、發(fā)電先建電廠等。3. 基礎(chǔ)性國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)設(shè)施，具有投入大、效益大、服役周期長(zhǎng)等特點(diǎn)。4、普遍性各行各業(yè)都離不開土木工程，而其對(duì)土木工程也有不同程度的依存關(guān)系。5、恒久性淺談土木工程中的災(zāi)害臨滄匯邦建筑設(shè)計(jì)有限公司 羅仕姜摘要：我國(guó)是世界上自然災(zāi)害類型多、發(fā)生頻繁、災(zāi)害損失較為嚴(yán)重的國(guó)家之一。在過去的40年間，每年災(zāi)害經(jīng)濟(jì)損失約占同年國(guó)家財(cái)政總收入的六分之一至四分之一。進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來，災(zāi)害直接經(jīng)濟(jì)損失每年約1000億元，個(gè)別年份甚至達(dá)數(shù)千億元，嚴(yán)重制約著社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。各種土木工程災(zāi)害也時(shí)有發(fā)生，使建筑者們也面臨著更多的困難和挑戰(zhàn)。四、土木工程中的災(zāi)害和防治筆者以下五種災(zāi)害為例，闡述并總結(jié)土木工程中的災(zāi)害的防治（1）地震中國(guó)多為30千米以內(nèi)的淺震，6度設(shè)防城市超過80%。歷史上死亡2萬(wàn)人以上的地震有十余次，中國(guó)占四次，其中1556年1月23日的陜西華縣、潼關(guān)大地震中死亡人數(shù)為83萬(wàn)，為歷史之最。防治的主要方法為提高熱度，防震減震。（2）山體滑坡、泥石流山體滑坡與泥石流是一種由氣象災(zāi)害引發(fā)的次生災(zāi)害。這類災(zāi)害具有分布廣、破壞性強(qiáng)、隱蔽性及容易鏈狀成災(zāi)等特點(diǎn)，不僅會(huì)阻塞河道與交通、毀壞農(nóng)田和建筑物，還會(huì)造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成巨大破壞。防治的主要方法為錨索加固，擋土結(jié)構(gòu)。（3）洪水河南1975年8月因臺(tái)風(fēng)北移，大片積雨云遇冷驟降，連續(xù)暴雨三晝夜?？偨邓窟_(dá)到1605mm，若干水庫(kù)潰壩，不少堤壩被迫炸口分洪。有29個(gè)縣113萬(wàn)平方千米農(nóng)田被淹，1100萬(wàn)人口受災(zāi)，9萬(wàn)人死亡，損失超過100億元。防治的主要方法為溢洪防洪，攔洪蓄洪。（4）沙漠化世界每年沙漠化面積6萬(wàn)平方千米，受沙漠侵蝕的面積為21萬(wàn)平方千米。其中，全球35%的土地，25%的人口受到沙漠化的威脅。中國(guó)沙漠化面積約為20萬(wàn)平方千米。沙漠化地域主要集中在北方。每年擴(kuò)大2100平方千米，危及400萬(wàn)公頃農(nóng)田，467萬(wàn)公頃草場(chǎng)因?yàn)樯衬磕険p失783918億元。2000年3月2230日的一場(chǎng)席卷華北，延及南京、上海的沙塵暴起自內(nèi)蒙西部阿拉善沙漠，大范圍的沙塵和泥雨波及京、津、冀、陜等地，汽車和馬路上被泥雨污染得斑斑點(diǎn)點(diǎn)，污漬不堪。防治的主要方法為引水改沙、編織固沙。（5）核泄漏1986年4月26日當(dāng)?shù)貢r(shí)間1點(diǎn)24分，蘇聯(lián)的烏克蘭共和國(guó)切爾諾貝利核能發(fā)電廠（原本以列寧的名字來命名）發(fā)生嚴(yán)重泄漏及爆炸事故。該核電站的第4號(hào)核反應(yīng)堆在進(jìn)行半烘烤實(shí)驗(yàn)中突然失火，引起爆炸，其輻射量相當(dāng)于500顆美國(guó)投在日本的原子彈。事故導(dǎo)致31人當(dāng)場(chǎng)死亡，上萬(wàn)人由于放射性物質(zhì)遠(yuǎn)期影響而致命或重病，至今仍有被放射線影響而導(dǎo)致畸形胎兒的出生。這是有史以來最嚴(yán)重的核事故。 一直以來，各類災(zāi)害始終伴隨著人類社會(huì)的存在而存在，人類始終承受著災(zāi)害帶來的巨大傷害和損失。地震、火災(zāi)、冰雹、颶風(fēng)、泥石流、干旱等自然災(zāi)害以及交通意外、塌方、爆炸等人為災(zāi)害威脅著人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全，也制約著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。、我國(guó)是個(gè)災(zāi)害多發(fā)的國(guó)家。僅2010年，中國(guó)發(fā)生的自然災(zāi)害就使得4.1億人受災(zāi)，倒塌房屋273.3萬(wàn)間，死亡失蹤7844人次，直接經(jīng)濟(jì)損失5399.9億元人民幣；2008年中國(guó)的5.12汶川特大地震死亡69226人，失蹤17923人，共87149人次，地震造成的直接經(jīng)濟(jì)損失8451億元人民幣，受災(zāi)災(zāi)總面積達(dá)13萬(wàn)多平方公里。而近期發(fā)生北京地區(qū)暴雨天氣，已致77人遇難。可以說災(zāi)害的破壞力是巨大的。各類災(zāi)害發(fā)生的時(shí)間地點(diǎn)等有的是可預(yù)測(cè)的，有的是不可預(yù)測(cè)的。即使是可預(yù)測(cè)的災(zāi)害往往也是不可消滅的。如何理性的認(rèn)識(shí)災(zāi)害，做好防災(zāi)減災(zāi)工作，不斷地減輕災(zāi)害帶來的損失，全球都需要努力探索，中國(guó)尤其需要引起重視。目前，“防災(zāi)減災(zāi)”已被國(guó)務(wù)院列為隸屬土木工程學(xué)科下的二級(jí)學(xué)科，這表明了在防災(zāi)減災(zāi)中，土木工程具有不可替代的作用。1災(zāi)害的定義及分類1.1災(zāi)害的定義災(zāi)害是指給人類或人類生存的環(huán)境帶來破壞性影響的事物的總稱。世界衛(wèi)生組織將災(zāi)害定義為：“任何能引起設(shè)施破壞、經(jīng)濟(jì)嚴(yán)重受損、人員傷亡、健康狀況惡化的事件，如其規(guī)模已超出事件發(fā)生社區(qū)的承受能力而不得不向社區(qū)外部尋求專門扶助時(shí)，應(yīng)可稱其為災(zāi)害?！睆倪@個(gè)定義中我們看出災(zāi)害的兩個(gè)要點(diǎn)，一是破壞嚴(yán)重、受損巨大；二是這種破壞和損失已超出了社區(qū)的承受能力。1.2災(zāi)害的分類災(zāi)害按形成原因可以分為自然災(zāi)害、人為災(zāi)害兩類。其中，自然災(zāi)害有地貌災(zāi)害（滑坡、水土流失、泥石流、山崩、沙漠化）、地質(zhì)災(zāi)害（海嘯、地震、地下毒氣、火山爆發(fā)）、氣象災(zāi)害（洪澇、暴雨、冰雹、龍卷風(fēng)、熱帶氣旋、雷電、凍害、高溫、干旱）、天文災(zāi)害（太陽(yáng)活動(dòng)異常、宇宙射線異常、天體撞擊）、生物災(zāi)害（病蟲害、有害動(dòng)物）等。人為因素引起的災(zāi)害有工程災(zāi)害（有害物質(zhì)失控、爆炸、工程塌方）、生態(tài)災(zāi)害（環(huán)境污染、人口過剩、資源衰竭）、社會(huì)生活災(zāi)害（戰(zhàn)爭(zhēng)、火災(zāi)、暴力、社會(huì)動(dòng)亂、恐怖活動(dòng)、交通意外）等。2災(zāi)害的日趨嚴(yán)重各種災(zāi)害直接威脅著人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全，災(zāi)害的破壞力是巨大的，往往一次災(zāi)害就可以造成幾千幾萬(wàn)甚至上億人受災(zāi)。災(zāi)害的突發(fā)性和嚴(yán)重性，往往帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失，也嚴(yán)重制約著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在發(fā)達(dá)國(guó)家中，自然災(zāi)害損失占GNP和財(cái)政收入的比例均很小。如美國(guó)災(zāi)害損失僅占GNP的0.27%，占財(cái)政收入的0.78%；日本災(zāi)害損失占GNP的0.5%或更低；而我國(guó)1949年以來的災(zāi)害損失占GDP的5.09%，占財(cái)政收入的27%?？梢娢覈?guó)是世界上自然災(zāi)害最嚴(yán)重的國(guó)家之一，每年因?yàn)?zāi)害造成的直接經(jīng)濟(jì)損失，約占國(guó)民生產(chǎn)總值的3%5%。災(zāi)害正在嚴(yán)重制約著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展。3土木工程與防災(zāi)減災(zāi)3.1土木工程的屬性3.1.1防護(hù)性從遠(yuǎn)古時(shí)代的筑巢而居開始，人類一直都依賴土木工程的防護(hù)。土木工程一開始就是人類為了抵御各種自然災(zāi)害而誕生的。遠(yuǎn)古時(shí)代人類利用土木工程遮風(fēng)擋雨、躲避野獸。近代人們利用土木工程挖戰(zhàn)壕、修城墻，用于軍事防護(hù)。而現(xiàn)代土木工程的防護(hù)性還體現(xiàn)在新技術(shù)的發(fā)展和運(yùn)用的過程之中，如核電站，它是一定要一個(gè)以重混凝土為主體的反應(yīng)堆，以及反應(yīng)堆外圍的巨大而堅(jiān)固的安全殼，它們的防核泄漏所必須的。3.1.2超前性防護(hù)設(shè)施的建立必須在災(zāi)害發(fā)生之前。人們必須要事先建好巢穴才可以避免風(fēng)雨和猛獸；必須要事先修好長(zhǎng)城才能抵御外敵的入侵；必須要事先挖好人防工事方能抵防敵方的炮轟；必須要事先筑好安全殼才能做好反應(yīng)堆事故的防護(hù)。從為防風(fēng)雨、御猛獸而構(gòu)巢的筑穴，到后來的萬(wàn)里長(zhǎng)城，近現(xiàn)代的人防工事，以及核安全殼，都是人們?cè)陬A(yù)計(jì)到有可能會(huì)發(fā)生某種災(zāi)害，或者因某種災(zāi)害的襲擊使人們意識(shí)到若要防止此類災(zāi)害的再度發(fā)生就必須先采取某種措施。總而言之，土木工程好比先行官，在各行各業(yè)都承擔(dān)著重要的角色，比如交通、能源、航運(yùn)、機(jī)械等，超前性是土木工程這個(gè)行業(yè)與生俱來的，是土木程的一個(gè)重要屬性。3.1.3基礎(chǔ)性土木工程往往都是基礎(chǔ)建設(shè)，比如橋梁、道路、隧道、房屋等都是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)性工程。這個(gè)基礎(chǔ)性同時(shí)也表現(xiàn)在土木工程建設(shè)周期長(zhǎng)、投入大等特點(diǎn)。像三峽工程建設(shè)工期長(zhǎng)達(dá)十年左右，總投資達(dá)3000億。工程建設(shè)周期長(zhǎng)，同時(shí)服役周期也很長(zhǎng)，著明的都江堰是公元前由李冰父子修建的，到現(xiàn)在還在發(fā)揮著巨大的作用；而隋朝的京杭大運(yùn)河，至今也仍在通航。服役周期之長(zhǎng)也是土木工程其基礎(chǔ)性的一個(gè)重要體現(xiàn)。3.1.4普遍性各行各業(yè)對(duì)土木工程都存在著依存關(guān)系，離開土木工程，沒有一個(gè)行業(yè)可以正常運(yùn)營(yíng)。所以說，土木工程具有很強(qiáng)的普遍性。當(dāng)然，土木工程自身也需要不斷地發(fā)展和提高，才能適應(yīng)各個(gè)行業(yè)發(fā)展的需求，更好地做好服務(wù)工作。3.1.5恒久性人類社會(huì)的發(fā)展是恒久的，而人類社會(huì)的發(fā)展無一不依賴土木工程，所以，土木工程也具有恒久性。在人類社會(huì)發(fā)展的過程中，臺(tái)風(fēng)、洪澇等災(zāi)害是不可能被完全消滅的，那么，就必須要修筑防護(hù)設(shè)施，可以說，只要災(zāi)害存在，那么承擔(dān)著防災(zāi)減災(zāi)任務(wù)的土木工程就必須存在。3.2土木工程在防災(zāi)減災(zāi)中的作用土木工程擁有的上述屬性體現(xiàn)了其在防災(zāi)減災(zāi)方面無可比擬的重要性。在各種災(zāi)害面前，土木工程始終承擔(dān)著重要的使命。例如，我們通過土木工程的隔震減震措施來減小地震的破壞；通過溢洪防洪、攔洪蓄洪來對(duì)抗洪澇災(zāi)害；利用灌渠引水、建庫(kù)蓄水等方法對(duì)抗干旱；利用引水改沙，編織固沙來抵卸沙漠化；利用防波堤和攔波壩抵卸海嘯和颶風(fēng)；利用防火防爆墻來抵卸火災(zāi)和爆炸；利用安全殼來防止核泄漏；通過防護(hù)結(jié)構(gòu)、戰(zhàn)略貯庫(kù)來應(yīng)對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)。可以說各行各業(yè)，無不依賴著土木工程帶來的保護(hù)。近幾年，土木工程在防震減震方面也取得了一定的進(jìn)展。如在工程建設(shè)中，盡量避免使用下剛上柔或上剛下