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)的薄弱建材市場的混亂現(xiàn)代建筑的趨勢建筑高度大、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策2/471、按照 來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 荷載分布不均局部傾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(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導(dǎo)致建筑的倒塌，從倒塌的事故來看，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▽ㄖ锏挠绊?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（人禍）：另一類是社會災(zāi)害（人禍）：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。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，這種地發(fā)的地面運(yùn)動，這種地面運(yùn)動對人工建筑物可面運(yùn)動對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地震震級地震震級：根據(jù)地震儀測得的地震波振幅，來表示地震釋放能量大：根據(jù)地震儀測得的地震波振幅，來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（里氏震級）和面波震級；小的一種量度。有兩種標(biāo)度形式：體波震級（里氏震級）和面波震級；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。對同一個(gè)地震，不同的地區(qū)，烈度大小是不一樣的。對同一個(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：人無感受，只有儀器能記錄到；小于三度：人無感受，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；五度：睡覺的人驚醒，吊燈擺

6、動；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感覺到一個(gè)強(qiáng)烈的上下顛簸形式的震動，這就是地震烈的上下顛簸形式的震動，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 人們在感覺到一個(gè)上下顛簸的人們在感覺到一個(gè)上下顛簸的P P波震動之后，會有一個(gè)短暫的停頓，然后會是波震動之后，會有一個(gè)短暫的停頓，然后會是一個(gè)更加猛烈的水平搖動，持續(xù)的時(shí)間也相對長一些，大多數(shù)房屋在

8、上下顛簸一個(gè)更加猛烈的水平搖動，持續(xù)的時(shí)間也相對長一些，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)間長度，來簡單判斷這個(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)間長度，來簡單判斷這個(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，對停頓的時(shí)間判斷會有很大的誤差）絕大多數(shù)人在驚慌失措中，對停頓的時(shí)間判斷會有很大的誤差）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，會有一個(gè)速度略小于波之后，會有一個(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，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，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，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，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與搖晃，部分人群會有眩暈的感覺，便是這種地震面波的既上下又水平的震動與搖晃，部分人群會有眩暈的感覺，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、級強(qiáng)烈地級強(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，孟加拉國因洪水，死亡的人數(shù)達(dá)到月，孟加拉國因洪水，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)萬人無家可歸。多人失蹤，數(shù)萬人無家可歸。 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)21.721.7萬公頃，房屋倒塌萬公頃，房屋倒塌3.623.62萬間，至少死亡萬間，至少死亡6868人，失蹤人，失蹤5353人。下圖為人。下圖為19981998年我國洪年我國洪水肆虐的情景。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)有臺風(fēng)、龍卷風(fēng)和暴風(fēng)。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(shí)一般會引發(fā)風(fēng)暴潮、巨浪和強(qiáng)在臺風(fēng)和龍卷風(fēng)

13、發(fā)生的同時(shí)一般會引發(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)破壞為美國名的風(fēng)災(zāi)破壞為美國TacomaTacoma懸索橋的風(fēng)毀懸索橋的風(fēng)毀事件。事件。 對于高層建筑、對于高層建筑、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。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(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呈上升趨勢呈上升趨勢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，不少購買此處房產(chǎn)的業(yè)主紛紛趕到小區(qū)附近，面對一夜間突然少了一幢樓，有業(yè)主當(dāng)場激動地大喊“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)，無圖施工；設(shè)計(jì)，無圖施工； 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)； 任意對已建成工程打洞、拆墻、移柱、改擴(kuò)建、加層任意對已建成工程打洞、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（甚至無營業(yè)執(zhí)照的設(shè)由非相應(yīng)資質(zhì)的設(shè)計(jì)、施工單位（甚至無營業(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； 建筑市場混亂無序，出現(xiàn)前述的建筑市場混亂無序，出現(xiàn)前述的“六無六無”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)營思想不正，片面追求利潤、產(chǎn)值，沒有建立可企業(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；靠的質(zhì)量保證制度； 無固定技工隊(duì)伍，技術(shù)工人和管理人員素質(zhì)太低。無固定技工隊(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、預(yù)報(bào)；（）各種災(zāi)害機(jī)理及其預(yù)測