第八章 土木工程事故與災(zāi)害(修改版)(2011-4-10)

1、第八章 建筑事故、災(zāi)害及其預(yù)防建筑事故的現(xiàn)狀與危害建筑事故的現(xiàn)狀與危害 建筑事故的分類建筑事故的分類建筑事故的形式、原因及其防范措施建筑事故的形式、原因及其防范措施 災(zāi)害與防災(zāi)減災(zāi)災(zāi)害與防災(zāi)減災(zāi)1/47新聞媒體的報(bào)道政府部門的反映與統(tǒng)計(jì)老百姓的苦衷與上訴從建筑材料市場(chǎng)這一隅看建筑質(zhì)量的形式建筑質(zhì)量事故的現(xiàn)狀體制的轉(zhuǎn)軌行政的干預(yù)技術(shù)素質(zhì)的低下監(jiān)督環(huán)節(jié)的薄弱建材市場(chǎng)的混亂現(xiàn)代建筑的趨勢(shì)建筑高度大、深度大建筑荷載大形狀復(fù)雜環(huán)境惡劣可能的原因分析項(xiàng)目管理制度的實(shí)施監(jiān)理制度的實(shí)施資格制度的實(shí)施法律制度的健全所采取的對(duì)策2/471、按照 來(lái)分類建筑事故的分類建筑事故的分類發(fā)生的階段 勘察事故設(shè)計(jì)類事故施工

2、類事故使用與維護(hù)不當(dāng)類事故2、按照 來(lái)分類發(fā)生的部位地基類事故基礎(chǔ)類事故結(jié)構(gòu)類事故 承重結(jié)構(gòu)類事故承重結(jié)構(gòu)類事故圍護(hù)結(jié)構(gòu)類事故圍護(hù)結(jié)構(gòu)類事故3/473、按照 來(lái)分類建筑事故的分類建筑事故的分類發(fā)生的方式 緩慢發(fā)生類事故 突發(fā)類事故裂縫 傾覆沉降爆燃事故火災(zāi)事故突水事故水災(zāi)事故塌方事故滑坡事故爆炸事故垮塌事故4/47地基、基礎(chǔ)類事故地基、基礎(chǔ)類事故傾斜l產(chǎn)生的原因有 地基強(qiáng)度不均 荷載分布不均局部?jī)A斜和墻體開裂地基嚴(yán)重沉降地基溶蝕和滲透破壞土坡滑動(dòng)(滑坡、泥石流)地基液化與震害基礎(chǔ)開裂凍脹及其它事故5/47 建筑主體類事故建筑主體類事故 建筑主體事故往往會(huì)導(dǎo)致建筑的倒塌，從倒塌的事故來(lái)看，不同部

3、位的事故都有可能導(dǎo)致建筑物的倒塌。地基基礎(chǔ)破壞：2%墻、柱破壞倒塌：22.3%框架結(jié)構(gòu)的倒塌破壞：1.6%屋架的倒塌破壞：37%梁板倒塌：4%磚拱結(jié)構(gòu)倒塌：9.6%懸臂結(jié)構(gòu)倒塌：5%構(gòu)筑物倒塌：6.5%模板工程倒塌：2.2%改建和使用不當(dāng)?shù)顾?.4%其它局部倒塌：8%6/47混凝土結(jié)構(gòu)常發(fā)生的事故混凝土結(jié)構(gòu)常發(fā)生的事故裂縫混凝土澆筑過程中的問題支模不當(dāng)引起的事故配筋不當(dāng)引起的事故7/47燃爆與火災(zāi)事故燃爆與火災(zāi)事故燃爆：燃?xì)獗?天然氣 人工煤氣 液化石油氣燃?xì)獗▽?duì)建筑物的影響 爆炸壓力的直接影響 連續(xù)倒塌火災(zāi)事故8/47、土木工程在建設(shè)和使用過程中遇到的災(zāi)害：一類是自然災(zāi)害（天災(zāi)）：一類

4、是自然災(zāi)害（天災(zāi)）：如臺(tái)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(huì)災(zāi)害（人禍）：另一類是社會(huì)災(zāi)害（人禍）：如戰(zhàn)爭(zhēng)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。9/47地震是由于地殼破壞引地震是由于地殼破壞引發(fā)的地面運(yùn)動(dòng)，這種地發(fā)的地面運(yùn)動(dòng)，這種地面運(yùn)動(dòng)對(duì)人工建筑物可面運(yùn)動(dòng)對(duì)人工建筑物可以造成嚴(yán)重破壞。以造成嚴(yán)重破壞。（1）.地震災(zāi)害地震災(zāi)害10/4711/4712/47地震震級(jí)地震震級(jí)：根據(jù)地震儀測(cè)得的地震波振幅，來(lái)表示地震釋放能量大：根據(jù)地震儀測(cè)得的地震波振幅，來(lái)表示地震釋放能量大小的一種量度。有兩種

5、標(biāo)度形式：體波震級(jí)（里氏震級(jí)）和面波震級(jí)；小的一種量度。有兩種標(biāo)度形式：體波震級(jí)（里氏震級(jí)）和面波震級(jí)；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。對(duì)同一個(gè)地震，不同的地區(qū)，烈度大小是不一樣的。對(duì)同一個(gè)地震，不同的地區(qū)，烈度大小是不一樣的。距離震源近，破壞就大，烈度就高；距離震源遠(yuǎn)，破壞就小，烈度就低距離震源近，破壞就大，烈度就高；距離震源遠(yuǎn)，破壞就小，烈度就低小于三度：人無(wú)感受，只有儀器能記錄到；小于三度：人無(wú)感受，只有儀器能記錄到；三度：夜深人靜時(shí)人有感受；三度：夜深人靜時(shí)人有感受；四四- -五度：睡覺的人驚醒，吊燈擺動(dòng)；五度：睡覺的人驚醒，吊燈擺

6、動(dòng)；六度：器皿傾倒、房屋輕微損壞；六度：器皿傾倒、房屋輕微損壞；六六- -七：房屋破壞，地面裂縫；七：房屋破壞，地面裂縫；九九- -十度：房倒屋塌，地面破壞嚴(yán)重；十度：房倒屋塌，地面破壞嚴(yán)重；十十- -十二度：毀滅性的破壞地震時(shí)地面受到的影響或破壞程度；十二度：毀滅性的破壞地震時(shí)地面受到的影響或破壞程度；等等 震震 線：地面上相同烈度點(diǎn)的連接線線：地面上相同烈度點(diǎn)的連接線13/47縱波（縱波（P P波）速度波）速度 地殼內(nèi)地殼內(nèi)6 km/s 6 km/s （彈性地球介質(zhì)）（彈性地球介質(zhì)） 地幔內(nèi)地幔內(nèi) 8 km/s 8 km/s 地核內(nèi)地核內(nèi)11 km/s 11 km/s 大地震發(fā)生時(shí)，震中附

7、近的人們首先會(huì)感覺到一個(gè)強(qiáng)大地震發(fā)生時(shí)，震中附近的人們首先會(huì)感覺到一個(gè)強(qiáng)烈的上下顛簸形式的震動(dòng)，這就是地震烈的上下顛簸形式的震動(dòng)，這就是地震P P波的作用。波的作用。14/47橫波（橫波（S S波）速度波）速度 地殼內(nèi)地殼內(nèi) 4 km/s 4 km/s 地幔內(nèi)地幔內(nèi) 4.5 km/s 4.5 km/s （彈性地球介質(zhì)）（彈性地球介質(zhì)） 外核外核 0 0 內(nèi)核內(nèi)核 3.5 km/s 3.5 km/s 人們?cè)诟杏X到一個(gè)上下顛簸的人們?cè)诟杏X到一個(gè)上下顛簸的P P波震動(dòng)之后，會(huì)有一個(gè)短暫的停頓，然后會(huì)是波震動(dòng)之后，會(huì)有一個(gè)短暫的停頓，然后會(huì)是一個(gè)更加猛烈的水平搖動(dòng)，持續(xù)的時(shí)間也相對(duì)長(zhǎng)一些，大多數(shù)房屋在

8、上下顛簸一個(gè)更加猛烈的水平搖動(dòng)，持續(xù)的時(shí)間也相對(duì)長(zhǎng)一些，大多數(shù)房屋在上下顛簸變變“酥酥”之后，便在水平搖晃中進(jìn)一步毀壞倒塌，這就是地震之后，便在水平搖晃中進(jìn)一步毀壞倒塌，這就是地震S S波的作用。波的作用。同時(shí)，每個(gè)人都可以通過估算中間短暫停頓的時(shí)間長(zhǎng)度，來(lái)簡(jiǎn)單判斷這個(gè)地震同時(shí)，每個(gè)人都可以通過估算中間短暫停頓的時(shí)間長(zhǎng)度，來(lái)簡(jiǎn)單判斷這個(gè)地震距離自己的遠(yuǎn)近，方法是：用距離自己的遠(yuǎn)近，方法是：用8 8乘以停頓時(shí)間秒數(shù)，即為距離公里數(shù)，例如：乘以停頓時(shí)間秒數(shù)，即為距離公里數(shù)，例如：如果估計(jì)到停頓時(shí)間為如果估計(jì)到停頓時(shí)間為2020秒，那么地震震中距離自己大約為秒，那么地震震中距離自己大約為160160

9、公里。（但是，公里。（但是，絕大多數(shù)人在驚慌失措中，對(duì)停頓的時(shí)間判斷會(huì)有很大的誤差）絕大多數(shù)人在驚慌失措中，對(duì)停頓的時(shí)間判斷會(huì)有很大的誤差）15/47特大地震發(fā)生之后，如果其震源很淺，在地震特大地震發(fā)生之后，如果其震源很淺，在地震S S波之后，會(huì)有一個(gè)速度略小于波之后，會(huì)有一個(gè)速度略小于S S波，大約為波，大約為S S波速度波速度0.90.9倍的面波緊隨其后，沿著地表傳播，由于面波的衰減比倍的面波緊隨其后，沿著地表傳播，由于面波的衰減比體波要小，所以能夠傳播得更遠(yuǎn)，時(shí)間持續(xù)得更長(zhǎng)，地震面波的傳播特征，某體波要小，所以能夠傳播得更遠(yuǎn)，時(shí)間持續(xù)得更長(zhǎng)，地震面波的傳播特征，某種程度上可以類比于海面上

10、的波浪傳播，既有上下震動(dòng)，又有水平搖晃。種程度上可以類比于海面上的波浪傳播，既有上下震動(dòng)，又有水平搖晃。這次汶川特大地震，遠(yuǎn)離震中的地方，例如北京高樓上的人們可以感覺到明顯這次汶川特大地震，遠(yuǎn)離震中的地方，例如北京高樓上的人們可以感覺到明顯的既上下又水平的震動(dòng)與搖晃，部分人群會(huì)有眩暈的感覺，便是這種地震面波的既上下又水平的震動(dòng)與搖晃，部分人群會(huì)有眩暈的感覺，便是這種地震面波作用的結(jié)果。作用的結(jié)果。16/47四川汶川地震 17/4718/4719/4720/47地震帶來(lái)的次生災(zāi)害：泥石流21/4720042004年年1212月月2626日，日，印度洋海底爆發(fā)了印度洋海底爆發(fā)了里氏里氏9.09.0

11、級(jí)強(qiáng)烈地級(jí)強(qiáng)烈地震，引發(fā)了印度洋震，引發(fā)了印度洋大海嘯，巨浪以每大海嘯，巨浪以每小時(shí)小時(shí)800km800km的起始的起始速度沖向海岸。速度沖向海岸。 地震帶來(lái)的次生災(zāi)害：海嘯22/47海嘯前的平靜 海嘯的出現(xiàn) 23/4720042004年年8 8月，孟加拉國(guó)因洪水，死亡的人數(shù)達(dá)到月，孟加拉國(guó)因洪水，死亡的人數(shù)達(dá)到703703人。人。20052005年年2 2月，巴基斯坦持續(xù)了多日的洪水和雪崩災(zāi)害，月，巴基斯坦持續(xù)了多日的洪水和雪崩災(zāi)害，已造成已造成500500多人死亡，多人死亡，20002000多人失蹤，數(shù)萬(wàn)人無(wú)家可歸。多人失蹤，數(shù)萬(wàn)人無(wú)家可歸。 2005 2005年年3131日至日至6 6月

12、月1 1日，湖南、貴州、四川等省部分日，湖南、貴州、四川等省部分地區(qū)降暴雨，局部特大暴雨，引發(fā)了不同程度的山洪災(zāi)地區(qū)降暴雨，局部特大暴雨，引發(fā)了不同程度的山洪災(zāi)害，已造成三圣農(nóng)作物受災(zāi)害，已造成三圣農(nóng)作物受災(zāi)21.721.7萬(wàn)公頃，房屋倒塌萬(wàn)公頃，房屋倒塌3.623.62萬(wàn)間，至少死亡萬(wàn)間，至少死亡6868人，失蹤人，失蹤5353人。下圖為人。下圖為19981998年我國(guó)洪年我國(guó)洪水肆虐的情景。水肆虐的情景。（）（）.洪水災(zāi)害洪水災(zāi)害24/471998年洪水25/47常見的風(fēng)災(zāi)有臺(tái)風(fēng)、龍卷風(fēng)和暴風(fēng)。常見的風(fēng)災(zāi)有臺(tái)風(fēng)、龍卷風(fēng)和暴風(fēng)。在臺(tái)風(fēng)和龍卷風(fēng)發(fā)生的同時(shí)一般會(huì)引發(fā)風(fēng)暴潮、巨浪和強(qiáng)在臺(tái)風(fēng)和龍卷風(fēng)

13、發(fā)生的同時(shí)一般會(huì)引發(fā)風(fēng)暴潮、巨浪和強(qiáng)暴雨等次生災(zāi)害。暴雨等次生災(zāi)害。 （）（）.颶風(fēng)災(zāi)害颶風(fēng)災(zāi)害26/47 2000年夏“杰拉華”臺(tái)風(fēng)的衛(wèi)星照片27/47Tacoma橋在風(fēng)中整體坍塌（視頻視頻） 工程領(lǐng)域中最著工程領(lǐng)域中最著名的風(fēng)災(zāi)破壞為美國(guó)名的風(fēng)災(zāi)破壞為美國(guó)TacomaTacoma懸索橋的風(fēng)毀懸索橋的風(fēng)毀事件。事件。 對(duì)于高層建筑、對(duì)于高層建筑、大跨結(jié)構(gòu)、柔性大跨大跨結(jié)構(gòu)、柔性大跨橋梁、輸電塔和渡槽橋梁、輸電塔和渡槽等受風(fēng)面積大的柔性等受風(fēng)面積大的柔性結(jié)構(gòu)，抗風(fēng)設(shè)計(jì)與抗結(jié)構(gòu)，抗風(fēng)設(shè)計(jì)與抗震設(shè)計(jì)具有同等的重震設(shè)計(jì)具有同等的重要意義。要意義。28/47 地質(zhì)災(zāi)害包括滑坡、泥石流和沙土液化等。 地

14、質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生一般存在誘因?；潞湍嗍饕话阌杀┯暾T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(shí)發(fā)生的一種土壤噴沙冒水現(xiàn)象。（）（）.地質(zhì)災(zāi)害地質(zhì)災(zāi)害29/4730/4731/4732/4711有效損失(SD)其他災(zāi)害5%地震10%3干旱22%1洪水33%2熱帶風(fēng)暴30%1SD 年國(guó)民生產(chǎn)總值1%（）（）.災(zāi)害損失的嚴(yán)重性災(zāi)害損失的嚴(yán)重性33/471AF 受災(zāi)地區(qū)或國(guó)家總?cè)藬?shù)1%12 34/47死亡人數(shù)(ND)1洪水26%2熱帶風(fēng)暴19%3流行病17%地震13%滑坡7%暴氣6%其他災(zāi)

15、害9%干旱3%1ND 100人13 35/47呈上升趨勢(shì)呈上升趨勢(shì)1436/47 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(jì)缺陷、施工質(zhì)量差的豆腐渣工程。（）（）.人為災(zāi)害人為災(zāi)害37/47閔行蓮花河畔小區(qū)在建13層住宅樓全部倒塌上海市蓮花南路蓮花河畔小區(qū)一幢在建13層樓房倒塌。事發(fā)后，不少購(gòu)買此處房產(chǎn)的業(yè)主紛紛趕到小區(qū)附近，面對(duì)一夜間突然少了一幢樓，有業(yè)主當(dāng)場(chǎng)激動(dòng)地大喊“退房”。 38/471.1.技術(shù)方面：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(shí)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)又嚴(yán)重失誤；地基承載力不

16、夠，同時(shí)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)又嚴(yán)重失誤； 結(jié)構(gòu)方案、結(jié)構(gòu)計(jì)算或結(jié)構(gòu)施工圖有重大錯(cuò)誤，或憑結(jié)構(gòu)方案、結(jié)構(gòu)計(jì)算或結(jié)構(gòu)施工圖有重大錯(cuò)誤，或憑“經(jīng)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)”、“想象想象”設(shè)計(jì)，無(wú)圖施工；設(shè)計(jì)，無(wú)圖施工； 材料和半成品的質(zhì)量嚴(yán)重低劣；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；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)；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(duì)已建成工程打洞、拆墻、移柱、改擴(kuò)建、加層任意對(duì)已建成工程打洞、拆墻、移柱、改擴(kuò)建、加層。39/472.2

17、.管理方面管理方面 由非相應(yīng)資質(zhì)的設(shè)計(jì)、施工單位（甚至無(wú)營(yíng)業(yè)執(zhí)照的設(shè)由非相應(yīng)資質(zhì)的設(shè)計(jì)、施工單位（甚至無(wú)營(yíng)業(yè)執(zhí)照的設(shè)計(jì)、施工單位）進(jìn)行設(shè)計(jì)，施工；計(jì)、施工單位）進(jìn)行設(shè)計(jì)，施工； 建筑市場(chǎng)混亂無(wú)序，出現(xiàn)前述的建筑市場(chǎng)混亂無(wú)序，出現(xiàn)前述的“六無(wú)六無(wú)”工程項(xiàng)目；工程項(xiàng)目； “ “層層分包層層分包”現(xiàn)象普遍，使設(shè)計(jì)、施工的管理處于嚴(yán)重現(xiàn)象普遍，使設(shè)計(jì)、施工的管理處于嚴(yán)重失控狀態(tài)；失控狀態(tài)； 企業(yè)經(jīng)營(yíng)思想不正，片面追求利潤(rùn)、產(chǎn)值，沒有建立可企業(yè)經(jīng)營(yíng)思想不正，片面追求利潤(rùn)、產(chǎn)值，沒有建立可靠的質(zhì)量保證制度；靠的質(zhì)量保證制度； 無(wú)固定技工隊(duì)伍，技術(shù)工人和管理人員素質(zhì)太低。無(wú)固定技工隊(duì)伍，技術(shù)工人和管理人員素質(zhì)太低。40/47（）（）.防災(zāi)減災(zāi)學(xué)科及其重要性防災(zāi)減災(zāi)學(xué)科及其重要性（）各種災(zāi)害機(jī)理及其預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)；（）各種災(zāi)害機(jī)理及其預(yù)測(cè)