第10章
土木工程新领域及发展前景
化学工业出版社
一、土木工程的防灾与减灾最具危害性的十大灾情：
1.地震灾害：2008年四川汶川地震，造成69000人死亡，18000多
人失踪；
2.风灾：1970年孟加拉台风死难人数为30万；
3.水灾：每年水旱灾占全部自然灾害的60%以上；
4.火山喷发：20世纪10万多人死于此灾难；
5.海洋灾难：1960年智利海啸，1万人遇难；
6.生物灾难：1945年缅甸的鳄鱼一天吞吃900人；
7.地质灾害：20世纪最大的山体滑坡，使得19万人死亡；
8.火灾：1938年长沙纵火案烧死3万人；
9.交通在害：1982年阿富汗隧道惨案，死亡人数1100人；
10.城市灾害新灾源：城市污染、有害气体等等。土木工程在建设和使用过程中遇到的灾害有两类：
一类是自然灾害如台风、龙卷风、暴雨、洪水泛滥、暴雪、沙尘暴、地震、虫灾以及各种类型的地质灾害如滑坡、泥石流等。
另一类是社会灾害如战争灾害、人为破坏生态平衡、工程事故灾害、老百姓深恶痛绝的“豆腐渣”腐败工程等。
一、地震
地震是由于地壳破坏引发
的地面运动，这种地面运
动对人工建筑物可以造成
严重破坏。
1.地震灾害
苏州梅雨季节四川汶川地震
讫•2008年5月12日14时28分，在四川东部龙门山构造带汶川附近发生了8.0级强烈地震。此次地震不仅在震中区附近造成灾难性的破坏，而且在四川省和邻近省市大范围造成破坏，其影响更是波及到全国绝大部分地区乃至，是新中国建立以来我国大陆发生的破坏性最为严重的地震，造成的直接经济损失达8451亿元，造成69000人死亡，18000多人失踪。一九七六年，中国唐山市发生大地震。
唐山大地震，是迄今为止四百多年世界地震史上最悲惨的一页。
死亡：242769人
重伤：164851
人
地震带来的次灾害泥石流
2.土木工程设施抗震设防
▪确定每个国家的地震烈度区划图，规定各地区的基本烈度（即可能遭遇超越概率为10%的设防烈度），作为工程设计和各项建设工作的依据。
中学生好词好句摘抄▪国家建设主管部门颁布工程抗震设防标准，各建设项目主管部门应在建设的过程（包括场址选择、可行性研究、编制计划任务书等）中遵照执行。▪国家建设主管部门颁布抗震设计规范。
▪设计单位在对抗震设防区的土木工程设施进行设计时，要严格遵守抗震设计规范，并尽可能地采取隔震、消能等地震减灾措施。
▪施工单位和质量监督部门应严格保证建设项目的抗震施工质量。
▪位于抗震设防区内的未按抗震要求设计的土木工程项目，要按抗震设防标准的要求补充进行抗震加固。
3.树立高度抗震设防意识
⏹
抗震设防不能有侥幸心理，不能因考虑抗震设防增加建设资金随意去掉抗震加固费用。抗震设防应按照“小震不坏，中震可修，大震不倒”的原则设计土木工程，合理的使用建设资金。
⏹地震是可怕的，但满足抗震设防要求所设计和施工的土木工程应该是可靠的，至少是“裂而不倒”这是被过去许多强震所造成的灾害证明了的。
⏹
如唐山大地震，市区高8层的新华旅馆，就未倒。什么原因呢？
实例一：新华旅馆在砖墙内加设了构造柱和圈粱，使结构类似框架，虽经烈度为10度的强震，但裂而未倒。
⏹
唐山大地震，市区高8层的新华旅馆未倒
实例二美国旧金山海湾地区最高的钢筋混凝土建筑--太平洋公园大厦
1987年美国旧金山一带虽然发生了一次强震，但该大厦安全无恙。原因：结构设计成抗震延性框架。
二、海啸
2004年12月26日，
印度洋海底爆发了
里氏9.0级强烈地震，
引发了印度洋大海
啸，巨浪以每小时
800km的起始速度冲
向海岸。
海啸前的平静海啸的出现
三、洪水
2004年8月，孟加拉国因洪水，死亡的人数达到703人。
2005年2月，巴基斯坦持续了多日的洪水和雪崩灾害，
已造成500多人死亡，2000多人失踪，数万人无家可归。
2005年31日至6月1日，湖南、贵州、四川等省部分地区
降暴雨，局部特大暴雨，引发了不同程度的山洪灾害，已
造成三圣农作物受灾21.7万公顷，房屋倒塌3.62万间，至
少死亡68人，失踪53人。下图为1998年我国洪水肆虐的情
景。
1998年洪水
风灾
常见的风灾有台风、龙卷风和暴风。
在台风和龙卷风发生的同时一般会引发风暴潮、巨浪和强暴雨等次生灾害。台风为急速
旋转的暖湿
气团，直径
在300～
1000 km 不
等。靠近台
风中心的风
速常超过每
小时180 km，
由中心到台
风边缘风速
逐渐减弱。
2000年夏“杰拉华”台风的卫星照片
Tacoma桥在风中整体坍塌（视频）
工程领域中最著名的风灾破坏为美国Tacoma悬索桥的风毁事件。
对于高层建筑、大跨结构、柔性大跨桥梁、输电塔和渡槽等受风面积大的柔性结构，抗风设计与抗震设计具有同等的重
要意义。坐上火车去拉萨 歌词
2000年7月13日，一场特大龙卷风袭击苏北部分乡
镇，给这些乡镇造成了极其惨重的损失。灾区灾情仍然很重，死亡人数增加，截至16日下午5时，死亡人数已由20人增加至28人，其中重灾区高邮市死亡人数由12人增加至15人，重伤人数增至137人，危重病人增加至47人。另一重灾区兴化市死亡人数由8人增至13人。灾害造成大批房屋倒塌、树木折断、交通中断。据统计，仅高邮市直接经济损失超过1．5亿元。目前有关部门正全力组织抢险。
对风灾采取的减灾措施
目前将土木工程设计成能直接抵御飞灾的破坏是不可能的。但在容易发生飞灾的地区，将屋面板、屋
盖、幕墙等加以特殊锚固是必要的。
要特别重视大风引起高耸结构、高层建筑、柔性结构大幅度摇晃无法使用或造成共振破坏。
美国旧金山金门大桥，主跨1280m。桥面加劲钢桁架的宽跨比为1：47，而高跨比仅为1：168。但有时在风力作用下左右摇摆的幅度竟达4m，
使得该桥有时不得不停止使用。
三、地质灾害
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地质灾害包括滑坡、泥石流和沙土液化等。地质灾害的发生一般存在诱因。滑坡和泥石流一般由暴雨诱发；沙土液化通常由地震引起。
滑坡的防治有三种方法：锚杆加固法、建立护坡或挡土墙、降低坡度法。
土壤液化一般发生在含水率较高、沙土含量较大的土壤，在遭受地震时发生的一种土壤喷沙冒水现象。
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