普通地質(zhì)學(xué)小論文

1、核工程與新能源技術(shù)系論文設(shè)計(jì)報(bào)告題 目 論文設(shè)計(jì)報(bào)告 系 別 核工程與新能源技術(shù)系 年 級(jí) 2012級(jí) 專 業(yè) 核工程與核技術(shù) 班 級(jí) 核技術(shù)3班 學(xué) 號(hào) 201220401230 學(xué)生姓名 岳城鋼 指導(dǎo)教師 施明亮 職 稱 教授 所屬課程 普通地質(zhì)學(xué) 設(shè)計(jì)時(shí)間 2014-11-16 地震災(zāi)害成因與防治摘要：我國(guó)是一個(gè)多地震的國(guó)家，也是世界上蒙受地震災(zāi)害最為深重的國(guó)家之一。在我國(guó)發(fā)生的地震又多又強(qiáng)，且絕大多數(shù)又是發(fā)生在大陸的淺源地震，地震造成的災(zāi)害十分嚴(yán)重，所以防治地震災(zāi)害就顯得尤為重要。本文分別介紹了地震成因、地震災(zāi)害類(lèi)別以及災(zāi)害的防治。關(guān)鍵詞：地震地震災(zāi)害抗震防震2008年5月12日我國(guó)汶

2、川發(fā)生了8級(jí)特大地震，給人民帶來(lái)了巨大的精神和財(cái)產(chǎn)損失。據(jù)統(tǒng)計(jì)，這次地震共造成650多萬(wàn)間房屋倒塌和2 300多萬(wàn)間房屋損壞，造成的直接和間接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)1900億。我國(guó)地處世界上兩大地震帶環(huán)太平洋地震帶與歐亞地震帶之間，受太平洋板塊、印度板塊和菲律賓海板塊的擠壓，是世界上地震頻發(fā)的國(guó)家之一。我國(guó)大陸約占全球陸地面積的四分之一，但20世紀(jì)有三分之一的陸上破壞性地震發(fā)生在我國(guó)，死亡人數(shù)約60萬(wàn)，占全世界同期因地震死亡人數(shù)的一半左右。雖然這與我國(guó)人口密度大是分不開(kāi)的，但也說(shuō)明了我國(guó)地震發(fā)生頻率之高，強(qiáng)度之大。所以，分析地震成因，采取合理的抗震措施就顯得尤為重要。1. 地震的成因及現(xiàn)狀地震成因一直是地

3、理學(xué)科的一個(gè)重要課題，目前關(guān)于成因的學(xué)說(shuō)有：大陸漂移學(xué)說(shuō)、海底擴(kuò)張學(xué)說(shuō)、板塊學(xué)說(shuō)以及地震核變論?，F(xiàn)在得到廣泛認(rèn)同的是板塊學(xué)說(shuō)，即地殼是處在不斷運(yùn)動(dòng)中的，各個(gè)地殼在移動(dòng)過(guò)程中相互碰撞、擠壓就導(dǎo)致了地表隆起、凹陷，表現(xiàn)在地面上就成了地震。近年來(lái)我國(guó)地震頻發(fā)，地震活動(dòng)頻度高、強(qiáng)度大、震源淺、分布廣。自1900 年以來(lái)，中國(guó)死于地震的人數(shù)達(dá)55萬(wàn)之多，占全球地震死亡人數(shù)的53%。地震及其引發(fā)的自然災(zāi)害的嚴(yán)重性已構(gòu)成了中國(guó)的基本國(guó)情之一，也迫使我國(guó)嚴(yán)肅正視這一問(wèn)題。2. 地震引發(fā)的災(zāi)害我國(guó)地震多發(fā)，地震引發(fā)的災(zāi)害也很?chē)?yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，自2001年以來(lái)，在調(diào)查的56112個(gè)各類(lèi)巖土工程災(zāi)害點(diǎn)中，滑坡災(zāi)害287

4、38處，占災(zāi)害總數(shù)的51；崩塌災(zāi)害9421處17；泥石流災(zāi)害4788處，占8；地面塌陷2698處，占5：地裂縫1576處，占3；不穩(wěn)定斜坡8891處，占16。每年因地震災(zāi)害造成的直接經(jīng)濟(jì)損失占自然災(zāi)害總損失的20以上。地震由于突發(fā)性強(qiáng)、傷亡慘重、經(jīng)濟(jì)損失巨大，往往會(huì)產(chǎn)生一系列連鎖反應(yīng)，對(duì)于一個(gè)地區(qū)甚至一個(gè)國(guó)家的社會(huì)生活和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)造成巨大沖擊。強(qiáng)烈地震可能使橋梁斷裂、路面開(kāi)裂下陷、鐵路扭曲、電纜拉斷、管道破裂，也可能使發(fā)電廠、變電站、水庫(kù)、大壩、配氣站、油庫(kù)、自來(lái)水廠、電信局、電視臺(tái)、電臺(tái)等要害部門(mén)遭到破壞。從而使現(xiàn)代化的城市癱瘓。地震時(shí)，由于電線短路、煤氣泄漏、油管破裂、爐灶倒等原因，往往造成

5、火災(zāi)、爆炸等并發(fā)災(zāi)難。2.1 地震直接影響地震引起地表運(yùn)動(dòng)，造成多方向的振動(dòng)，導(dǎo)致地面產(chǎn)生裂縫、斷層、坍塌，直接引發(fā)道路路面開(kāi)裂、塌陷，橋梁橋面斷裂、橋墩損壞，房屋倒塌、產(chǎn)生裂縫，地基液化、滑移。同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致森林植被的損壞，引發(fā)水土流失等。地基液化最根本的原因是，土體是一種粒狀材料，顆粒之間無(wú)凝聚力，在飽和情況下受循環(huán)荷載（即地震）作用時(shí)，驟然上升的孔隙水壓力來(lái)不及消散，這就使原來(lái)由砂粒通過(guò)其接觸點(diǎn)所傳遞的有效壓力減小，甚至完全喪失，這時(shí)砂土顆粒將處于懸浮狀態(tài)，完全喪失強(qiáng)度，最終形成液化地基。2.2 地震間接危害2.2.1 山體滑坡滑坡是斜坡上的巖體或土體沿著一定的軟弱面，作整體或分散順坡向下

6、滑動(dòng)的一種物理地質(zhì)自然現(xiàn)象。在地震或余震作用下，容易產(chǎn)生滑坡?；碌陌l(fā)生與巖石性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌、人氣降雨及人類(lèi)工程活動(dòng)有關(guān)。滑坡受地質(zhì)構(gòu)造的控制作用極為明顯。2.2.2 泥石流泥石流是在特定的地質(zhì)地形條件下發(fā)生的一種巖土工程災(zāi)害。它的發(fā)生必須要具備有開(kāi)闊陡峻、便于集水集物的地形和豐富的松散物質(zhì)以及短時(shí)間內(nèi)有大量的降雨，三者缺一不可。在開(kāi)闊陡峻地區(qū)，如果巖石易風(fēng)化并堆積了較厚的殘坡積層或人工堆積了較厚的松散物質(zhì)，在暴雨之后，往往形成泥石流。3.地震災(zāi)害防治3.1 地震中橋梁和道路的防護(hù)3.1.1 公路的防震措施公路在地震中的破壞多緣于路基的損壞，其防護(hù)應(yīng)分為以下兩個(gè)方面：1. 平原地區(qū)路

7、基的防震措施。應(yīng)盡量避免在地勢(shì)低洼地帶修筑路基；在軟弱地基上修筑路基時(shí)，要注意鑒別地基中可液化砂土、易觸變黏士的埋藏范圍與厚度，并采取相應(yīng)的加固措施；加強(qiáng)路基排水，避免路側(cè)積水；嚴(yán)格控制路堤壓實(shí)，特別是高路堤的分層壓實(shí)；注意新老路基的結(jié)合；盡量采用粘性土做填筑路堤的材料，避免使用低塑性的粉土或砂土；加強(qiáng)橋頭路堤的防護(hù)工程。2. 山嶺地區(qū)路基的防震措施。沿河路線應(yīng)盡量避開(kāi)地震時(shí)可能發(fā)生大規(guī)模崩塌、滑坡的地段；盡量減少對(duì)山體自然平衡條件和自然植被的破壞，嚴(yán)格控制挖方邊坡高度，并根據(jù)地震烈度適當(dāng)放緩邊坡坡度；在山坡上宜盡可能避免或減少半填半挖路基，如不可能，則應(yīng)采取適當(dāng)加固措施；在7度烈度區(qū)及以上，

8、擋土墻應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)烈度進(jìn)行抗震強(qiáng)度和穩(wěn)定性驗(yàn)算。3.1.2 橋梁的防震措施橋梁的破壞主要出現(xiàn)在橋面、橋墩及橋面和橋墩連接處，在設(shè)計(jì)和建造的過(guò)程中，應(yīng)該注意一下幾點(diǎn)：1. 充分利用有利地段選定橋位。在可能發(fā)生河岸液化滑坡的軟弱地基上建橋時(shí)，可適當(dāng)增加橋長(zhǎng)、合理布置橋孔，避免將墩臺(tái)布設(shè)在可能滑動(dòng)的岸坡上和地形突變處；2. 當(dāng)橋梁基礎(chǔ)置于軟弱黏性土層或嚴(yán)重不均勻土層上時(shí)，應(yīng)注意減輕荷載、加大基底面積、減少基底偏心，盡量采用樁基礎(chǔ)； 3. 盡量減輕橋梁的總重量，盡量采用比較輕型的上部構(gòu)造，避免頭重腳輕；4. 加強(qiáng)上部構(gòu)造的縱橫向聯(lián)結(jié)，加強(qiáng)上部構(gòu)造的整體性；5. 多孔長(zhǎng)橋宜分節(jié)建造，化長(zhǎng)橋?yàn)槎虡颍垢鞣止?jié)

9、能互不依存地變形；6. 用磚、石圬工和水泥混凝土等脆性材料修建的建筑物，抗拉、抗沖擊能力弱，接縫處是弱點(diǎn)，易發(fā)生裂紋、位移、坍塌等病害，應(yīng)盡量少用，并盡可能選用抗震性能好的鋼材或鋼筋混凝土。3.2 房屋建筑的抗震設(shè)計(jì)從總體上看，房屋的抗震設(shè)計(jì)應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：(1) 把握建筑抗震設(shè)計(jì)的總原則，即小震不壞，中震可修，大震不倒，按照強(qiáng)柱弱梁，強(qiáng)剪弱彎的原則設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)；(2) 設(shè)置多道抗震防線，使結(jié)構(gòu)具有多重抵抗力，前幾道防線消耗地震能，避免建筑主要結(jié)構(gòu)承受地震能，保證其不受損；(3) 在建筑之間設(shè)置防震縫，防止建筑連續(xù)側(cè)塌引發(fā)的連瑣反應(yīng)，縫的大小要合適，太大和太小都會(huì)影響防震效果。(4) 提高結(jié)構(gòu)

10、和構(gòu)件的強(qiáng)度和延性。結(jié)構(gòu)物的振動(dòng)破壞來(lái)自地震引起的結(jié)構(gòu)振動(dòng)，因此抗震設(shè)計(jì)要使從地基傳入結(jié)構(gòu)的振動(dòng)能量最小，并使結(jié)構(gòu)物具有適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度、剛度和延性，以防止不能容忍的破壞。在不增加重量、不改變剛度的前提下，提高總體強(qiáng)度和延性是兩個(gè)有效的抗震途徑。房屋結(jié)構(gòu)構(gòu)件要聯(lián)成整體，同時(shí)要加強(qiáng)連接點(diǎn)的強(qiáng)度和韌性。(5) 場(chǎng)地的選擇。要避開(kāi)地震時(shí)可能發(fā)生地基失效的松軟場(chǎng)地，選擇堅(jiān)硬場(chǎng)地。建房時(shí)要選擇基巖或干燥密實(shí)的土層作為地基。不宜在人工填土層、古河道、松散砂層、淤泥層及活動(dòng)斷層地段建房。對(duì)軟弱的地基要采取措施，嚴(yán)防不均勻下沉。(6) 建筑體形均勻規(guī)整。無(wú)論是在平面或立面上，結(jié)構(gòu)的布置都要力求使幾何尺寸、質(zhì)量、剛度

11、、延性等均勻、對(duì)稱，避免突然變化。房屋平面布置要簡(jiǎn)單、規(guī)則，力求與主軸對(duì)稱。3.2.1 框架結(jié)構(gòu)的布置框架結(jié)構(gòu)的破壞主要原因有：(1)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)缺乏多道抗震防線，框架破壞即宣告整體結(jié)構(gòu)破壞；(2)框架結(jié)構(gòu)“強(qiáng)柱弱梁”驗(yàn)算時(shí)忽略了板及板內(nèi)鋼筋的作用，忽略了受壓鋼筋的作用；(3)框架結(jié)構(gòu)剛度較小，大量隨意設(shè)置的非承重墻(如磚墻、砌塊墻)剛度相對(duì)較大，造成結(jié)構(gòu)水平方向扭轉(zhuǎn)、上下層剛度突變，致使主體結(jié)構(gòu)破壞； (4)框架結(jié)構(gòu)剛度較小，在地震作用下層間位移大，因此非結(jié)構(gòu)構(gòu)件普遍破壞嚴(yán)重。為此，建議采用如下抗震措施：首先， 在可能的情況下，框架結(jié)構(gòu)宜設(shè)置一定數(shù)量的剪力墻作為第一道防線。這樣，地震時(shí)

12、抗震性能好，并能減少非承重結(jié)構(gòu)的破壞。對(duì)于重要建筑，如耐久年限大于50年的建筑、重點(diǎn)抗震設(shè)防類(lèi)的建筑，主體結(jié)構(gòu)應(yīng)包含多道抗震防線，如框架一剪力墻結(jié)構(gòu)、框架一支撐結(jié)構(gòu)，應(yīng)盡量少采用純框架結(jié)構(gòu)。接著，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)”強(qiáng)柱弱梁”驗(yàn)算時(shí)，應(yīng)考慮有效翼緣寬度范圍樓板內(nèi)與框架梁平行的鋼筋對(duì)框架梁承載能力的增強(qiáng)作用，應(yīng)考慮受壓鋼筋對(duì)框架梁承載能力的增強(qiáng)作用；不論抗震等級(jí)，均宜根據(jù)實(shí)際配筋情況驗(yàn)算框架梁的承載能力。3.2.2 突出屋面結(jié)構(gòu)突出屋面結(jié)構(gòu)在地震中破壞較多，甚至整體坍塌。究其原因，突出屋面結(jié)構(gòu)的重量和剛度與下一層結(jié)構(gòu)相比減小很多，地震慣性力急劇增加，引起“鞭梢效應(yīng)”，從而造成破壞。措施：加強(qiáng)頂部

13、突出部位整體剛度和延性，保證突出和原結(jié)構(gòu)的連接穩(wěn)固。盡量減少無(wú)根柱(梁上起柱)的數(shù)量，因?yàn)檫@些柱子根部變形(沉降)比別的柱子大，根部承受彎矩的能力比正常柱子小。3.2.3 樓梯間樓梯在震害中一般在梯段下部1/31/2處斷裂；樓梯梁在上下梯段交接處抗剪破壞；樓梯板在樓層標(biāo)高處沿上下梯段交接處破壞；樓梯間隔墻破壞甚至倒塌。鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)中樓梯間破壞嚴(yán)重，并呈現(xiàn)下部嚴(yán)重、上部逐漸減輕的特點(diǎn)；框架一剪力墻結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)中樓梯問(wèn)破壞較輕。防震措施：(1) 盡可能減少樓梯對(duì)主體結(jié)構(gòu)抗震性能的影響，如休息平臺(tái)梁不要和框架柱相連、支承在下一層樓板標(biāo)高的梁上起(小)柱上、該小柱頂標(biāo)高到休息平臺(tái)為止；否則，應(yīng)

14、考慮樓梯參與主體結(jié)構(gòu)的抗震計(jì)算。(2) 框架結(jié)構(gòu)中樓梯間梯梁(特別是休息平臺(tái)處梯梁)應(yīng)在跨中加密箍筋并設(shè)置腰筋，休息平臺(tái)板與端部墻體留縫隙，樓梯間兩側(cè)砌塊隔墻應(yīng)增加構(gòu)造柱，間距不大于3m。(3) 盡量整體澆筑樓梯板，謹(jǐn)防澆筑帶處破壞，改梁板式樓梯為梁式樓梯，提高樓梯的剛度和整體性。3.3 地震次級(jí)危害的防治3.3.1 滑坡防治措施地震滑坡治理工程可分為減滑工程和抗滑工程兩類(lèi)。減滑工程目的在于改變滑坡的地形、土質(zhì)、地下水等狀態(tài)，就是改變其自然條件，而使滑坡運(yùn)動(dòng)停止或緩和；抗滑工程則在于利用抗滑的工程建筑來(lái)支擋運(yùn)動(dòng)的全部或部分滑坡，減輕或免于地震滑坡災(zāi)害。其主要措施為：(1) 震后及時(shí)排除地表水。

15、因地表水的滲透，可使滑坡激化，應(yīng)防止水的滲透。對(duì)邊坡的坡項(xiàng)及坡面進(jìn)行防滲處理。在透水性強(qiáng)的地段，應(yīng)對(duì)已發(fā)生的裂縫，用黏土或水泥漿填充，并用薄膜覆蓋；在透水性弱的地段，對(duì)重要部位也應(yīng)采取防滲處理。把滑坡區(qū)內(nèi)的雨水匯集，排除到滑坡區(qū)外。(2) 震后及時(shí)排除地下水。按地下水埋藏深淺采用不同的方法。地下水從其他區(qū)域沿著含水層或其他通道大量流入滑坡區(qū)時(shí)，應(yīng)在滑坡區(qū)外設(shè)置地下水截水墻，將流人滑坡區(qū)的地下水予以截?cái)?，并排出地表?3) 震后及時(shí)削方減重。在可能的情況下以及掌握滑坡的規(guī)模、滑坡面的分布及地震時(shí)可能滑動(dòng)的情況后，在重要地段(如交通要道、醫(yī)院、生命線工程、重要建筑物等地段)削去滑坡后部的土體，前沿

16、填土鎮(zhèn)壓。(4) 在抗震救災(zāi)后期可考慮修建抗滑樁和擋墻。在滑坡前沿插入鋼管或工字鋼，既有抗滑阻擋作用，又有鉚固增加預(yù)應(yīng)力的作用?；虑把赝陂_(kāi)后，建擋墻，作為滑坡前沿反壓填土的支擋工程，以穩(wěn)定單個(gè)滑坡體，同時(shí)對(duì)上部斜坡的滑動(dòng)塊體也起到穩(wěn)定作用。3.3.2 泥石流防治措施泥石流防治有阻擋和疏導(dǎo)兩個(gè)方法，具體措施有：(1) 修建攔擋工程。如修筑攔砂壩、儲(chǔ)淤場(chǎng)、支擋工程、截洪工程等，可以削弱地震引發(fā)的泥石流的能量?？刂颇嗍鞯墓腆w物質(zhì)，削弱泥石流的流量，減緩泥石流的沖刷、撞擊和淤埋等危害。(2) 修建排導(dǎo)工程。如修筑導(dǎo)流堤、急流槽、束流堤等，可以改善地震引發(fā)的泥石流流勢(shì)。其次，還可以用生物工程治理，即

17、通過(guò)噴撒草種、移植草皮等增加植被覆蓋，對(duì)土地資源加以開(kāi)發(fā)利用，以減少水土流失，削減地表徑流和減少松散固體物質(zhì)補(bǔ)給，進(jìn)而抑制滑坡的發(fā)生并促進(jìn)生態(tài)環(huán)境的良性發(fā)展。生物治理方法功效持久，成本低，方法較簡(jiǎn)單，容易廣泛開(kāi)展，能較好地與經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)相結(jié)合，所以適合推廣。4. 結(jié)語(yǔ)我國(guó)地震多發(fā)且震動(dòng)劇烈，造成的災(zāi)害十分嚴(yán)重。對(duì)于災(zāi)害的防治手段，不同部位措施不同。對(duì)公路來(lái)說(shuō)，要加強(qiáng)路基排水，避免建設(shè)在柔軟的土質(zhì)上；對(duì)橋梁來(lái)說(shuō)，要加強(qiáng)橋墩基礎(chǔ)的強(qiáng)度和橋體連接處的強(qiáng)度；對(duì)于一般的建筑來(lái)說(shuō)，要堅(jiān)持強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎的設(shè)計(jì)原則，要合理設(shè)計(jì)防震縫，建設(shè)多道抗震防線，增加整個(gè)結(jié)構(gòu)的延性和穩(wěn)定性；對(duì)于地震引發(fā)的山體滑坡和泥石流，可以采用加固和疏導(dǎo)的方式防治?？偟膩?lái)說(shuō)，我國(guó)地震引發(fā)的災(zāi)害多，防治手段日趨成熟，但還有待發(fā)展。_ _參考文獻(xiàn)1 汶川地震啟示城市減災(zāi).侯宗周.天津市建筑學(xué)會(huì)會(huì)刊.20092 近年地震震害的幾點(diǎn)啟示.張敏政.工程抗震.2001 年3 月第一期3 關(guān)于巖土工程災(zāi)害的類(lèi)型與防治措施.吳華旺.科技天地.2011(19)4 地震液化誘發(fā)地面大位移