地震工程地质问题及危害样本.doc

资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。地震工程地质问题及危害 学 院: 环境科学与工程学院 课题名称: 地震工程地质问题及危害 专 业: 水文与水资源工程班 级: 水文09-1班学 号: 学 生: 郑盛业 指导教师: 赵华荣 日 期: -10-28地震工程地质问题及危害【摘要】在地壳表面因弹性波传播所引起的振动作用和现象, 称为地震。地震极其频繁的, 影响十分广泛, 也是十分具有破坏力的, 地震严重威胁着人们的正常的生活, 因此工程地质学也着重了对地震的研究, 经过对地震的成因、 分布、 震级和烈度、 危害等的学习研究之后, 人们在防震、 抗震上取得了一定的成绩。为了能够消除地震的危害, 人们也在不断的研究之中。【关键词】 地震 工程 地质 危害目录第一章 地震工程地质问题概述第一节 什么是地震( 05) 第二节 地震工程地质概述( 05) 第二章 地震的分类和其发生原因第一节 地震的分类(06)第二节 地震的发生原因(06)第三章 地震的分布第一节 地震的时间分布(07)第二节 地震的地理分布(08)第四章 地震的震级和烈度第一节 地震的震级(09)第二节地震的烈度(10)第五章 地震的危害第一节 地震灾害(12)第二节 对人类和其它生物的危害(12)第三节 地震引发对环境危害(13)第六章 防震、 抗震第一节 学习防震、 抗震(15)第二节 建筑物的防震、 抗震(16)第七章 中国地震问题情况第一节 中国的震区(17)第二节 中国地震的基本特征(18)主要参考文献(19)第一章 地震工程地质问题概述第一节 什么是地震地球, 可分为三层。中心层是地核, 地核主要是由铁元素组成; 中间是地幔; 外层是地壳。地震一般发生在地壳之中。地壳内部在不停地变化, 由此而产生力的作用( 即内力作用) , 使地壳岩层变形、 断裂、 错动, 于是便发生地震。超级地震指的是震波极其强烈的大地震。但其发生占总地震7%21%,破坏程度是原子弹的数倍, 因此超级地震影响十分广泛, 也是十分具有破坏力的。地震, 是地球内部发生的急剧破裂产生的震波, 在一定范围内引起地面振动的现象。地震( earthquake)就是地球表层的快全球板块运动速振动, 在古代又称为地动。它就像海啸、 龙卷风、 冰冻灾害一样, 是地球上经常发生的一种自然灾害。大地振动是地震最直观、 最普遍的表现。在海底或滨海地区发生的强烈地震, 能引起巨大的波浪, 称为海啸。地震是极其频繁的, 全球每年发生地震发生五百五十万次。 第二节 地震工程地质概述地震工程地质研究重大工程附近的地震活动规律及其对建筑物的影响, 选择较稳定的地段, 以及在地震区的建筑如何采取抗震措施等工程地质工作。是评价工程建筑地基区域稳定性的一个重要方面。由于地震影响十分广泛, 也是十分具有破坏力, 人类早期也开始对其进行研究, 其中工程地质学对地震的研究, 着重于研究地震波对建筑物的破坏作用, 不同的工程地质条件场地的地震效应、 地震小区划、 地震区建筑地的选择已经抗震措施的工程地质论证等问题, 为地震区的城市和各类工程的规划、 设计提供依据。为了确保人们日常的正常生活, 深入并解决地震工程地质问题的是非常有必要的, 因此我们要研究地震的发生原因、 地震分类、 地震的分布、 地震所带来的危害等。第二章 地震的分类和其发生原因第一节 地震的分类地震分为天然地震和人工地震两大类, 按其发生原因, 可分为构造地震、 火山地震、 陷落地震和诱发地震。第二节 地震的发生原因 由于地球在不断运动和变化, 逐渐积累了巨大的能量, 在地壳某些脆弱地带, 造成岩层突然发生破裂, 或者引发原有断层的错动。按地震的类型, 成因分为: 构造地震, 由于地下深处岩石破裂、 错动把长期积累起来的能量急剧释放出来, 以地震波的形式向四面八方传播出去, 到地面引起的房摇地动称为构造地震。这类地震发生的次数最多, 破坏力也最大, 约占全世界地震的90%以上。 火山地震, 由于火山作用, 如岩浆活动、 气体爆炸等引起的地震称为火山地震。只有在火山活动区才可能发生火山地震, 这类地震只占全世界地震的7%左右。 塌陷地震, 由于地下岩洞或矿井顶部塌陷而引起的地震称为塌陷地震。这类地震的规模比较小, 次数也很少, 即使有, 也往往发生在溶洞密布的石灰岩地区或大规模地下开采的矿区。 诱发地震, 由于水库蓄水、 油田注水等活动而引发的地震称为诱发地震。这类地震仅仅在某些特定的水库库区或油田地区发生。 第三章 地震的分布第一节 地震的时间分布世界地震情况地震活动在时间上具有一定的周期性。表现为在一定时间段内地震活动频繁, 强度大, 称为地震活跃期; 而另一时间段内地震活动相对来讲频率少, 强度小, 称为地震平静期第二节 地震的地理分布地震的地理分布受一定的地质条件控制, 具有一定的规律。地震大多分布在地壳不稳定的部位, 特别是板块之间的消亡边界, 形成地震活动活跃的地震带。全世界主要有三个地震带: ( 图-全球地震带) 一是环太平洋地震带, 包括南、 北美洲太平洋沿岸, 阿留申群岛、 堪察加半岛, 千岛群岛、 日本列岛, 经台湾再到菲律宾转向东南直至新西兰, 是地球上地震最活跃的地区, 集中了全世界80%以上的地震。本带是在太平洋板块和美洲板块、 亚欧板块、 印度洋板块的消亡边界, 南极洲板块和美洲板块的消亡边界上。二是欧亚地震带, 大致从印度尼西亚西部, 缅甸经中国横断山脉, 喜马拉雅山脉, 越过帕米尔高原, 经中亚细亚到达地中海及其沿岸。本带是在亚欧板块和非洲板块、 印度洋板块的消亡边界上。三是中洋脊地震带, 包含延绵世界三大洋( 即太平洋、 大西洋和印度洋) 和北极海的中洋脊。中洋脊地震带仅含全球约5的地震, 此地震带的地震几乎都是浅层地震。第四章 地震的震级和烈度第一节 地震的震级地震震级是衡量地震本身大小的尺度, 由地震释放出来的能量大小来衡量的。一次地震释放的能量越多, 地震级别就越大。在理论上, 震级是无限大的, 可是实际上是有限的。因为地壳中的岩体的强度的有极限, 它不可能积累超过这种极限的弹性应变力。按人们对地震的感知及其破坏能力程度, 能够划分为: 微震( 2级以下) 、 有感地震( 2-4级) 、 破坏地震( 5级以上) 和强烈地震( 7级以上) 。有记录以来, 历史上最大的地震是发生在1960年5月22日19时11分南美洲的智利, 根据美国地质调查所, 里氏规模竟达9.5。第二节 地震的烈度地震的烈度是衡量地震所引起的地面震动强烈程度的尺度。影响烈度的因素有震级、 震源深度、 距震源的远近、 地面状况和地层构造等。一般情况下仅就烈度和震源、 震级间的关系来说, 震级越大震源越浅、 烈度也越大。下表为1980年由国家地震局工程力学研究所修订的中国地震烈度表。烈度 在地面上人的感觉 房屋震害程度 其它震害现象 水平向地面运动 震害现象 平均震害指数 峰值加速度m/s2 峰值速度m/s 无感 室内个别静止中人有感觉 室内少数静止中人有感觉 门、 窗轻微作响 悬挂物微动 室内多数人、 室外少数人有感觉, 少数人梦中惊醒 门、 窗作响 悬挂物明显摆动, 器皿作响 室内普遍、 室外多数人有感觉, 多数人梦中惊醒 门窗、 屋顶、 屋架颤动作响, 灰土掉落, 抹灰出现微细烈缝, 有檐瓦掉落, 个别屋顶烟囱掉砖 不稳定器物摇动或翻倒 0.31 (0.220.44) 0.03 (0.020.04) 多数人站立不稳, 少数人惊逃户外 损坏墙体出现裂缝, 檐瓦掉落, 少数屋顶烟囱裂缝、 掉落 00.10 河岸和松软土出现裂缝, 饱和砂层出现喷砂冒水; 有的独立砖烟囱轻度裂缝 0.63 (0.450.89) 0.06 (0.050.09) 大多数人惊逃户外, 骑自行车的人有感觉, 行驶中的汽车驾乘人员有感觉 轻度破坏局部破坏, 开裂, 小修或不需要修理可继续使用 0.110.30 河岸出现坍方; 饱和砂层常见喷砂冒水, 松软土地上地裂缝较多; 大多数独立砖烟囱中等破坏 1.25 (0.901.77) 0.13 (0.100.18) 多数人摇晃颠簸, 行走困难 中等破坏结构破坏, 需要修复才能使用 0.310.50 干硬土上亦出现裂缝; 大多数独立砖烟囱严重破坏; 树稍折断; 房屋破坏导致人畜伤亡 2.50 (1.783.53) 0.25 (0.190.35) 行动的人摔倒 严重破坏结构严重破坏, 局部倒塌, 修复困难 0.510.70 干硬土上出现地方有裂缝; 基岩可能出现裂缝、 错动; 滑坡坍方常见; 独立砖烟囱倒塌 5.00 (3.547.07) 0.50 (0.360.71) 骑自行车的人会摔倒, 处不稳状态的人会摔离原地, 有抛起感 大多数倒塌 0.710.90 山崩和地震断裂出现; 基岩上拱桥破坏; 大多数独立砖烟囱从根部破坏或倒毁 10.00 (7.084.14) 1.00 (0.721.41) 普遍倒塌 0.911.00 地震断裂延续很长; 大量山崩滑坡 地面剧烈变化, 山河改观 注: 表中的数量词: ”个别”为10%以下; ”少数”为10%50%; ”多数”为50%70%; ”大多数”为70%90%; ”普遍”为90%以上。 第五章 地震的危害第一节 地震灾害强烈的地震, 会引起地面强烈的振动, 直接和间接地对社会及自然造成破坏。直接破坏如: 由于地面强烈震动引起的地面断裂、 变形、 冒水、 喷沙和建筑物损坏、 倒塌以及对人畜造成的伤亡和财产损失等等。这种由地震引起的破坏, 统称为地震灾害。间接破坏如: 由于强烈的地震使山体崩塌, 造成滑坡和泥石流; 水坝河堤决口造成水灾; 震后造成瘟疫流行; 引燃易燃易爆物造成火灾、 爆炸; 由于破坏管道造成毒气泄漏; 细菌和放射性物质的扩散对人畜生命造成威胁等, 统称为地震次生灾害。能够说地震所带来的灾害, 不但仅对人类、 动植物有着巨大的破坏力, 就连环境也受到严重的威胁。第二节 对人类和其它生物的危害对于人类社会, 如果地震发生在人口集中的地区, 不但仅财产蒙受巨大损失, 死伤也是不可免的。地震引起人体的损伤和死亡的重要原因有建筑物的坍塌、 煤气泄漏、 触电、 溺水和火灾。其中最多的致伤致死原因是建筑物坍塌。另外, 地震的震动和恐怖心理, 会使原患有心脏病、 高血压等病的人病情加重、 复发或猝死。如最近的东日本大地震中, 直接和间接造成了1.57万人死亡, 至今4000余人下落不明, 损失金额估计在1220亿至2350亿美元。地震时还会引起火灾及水患: 强烈地震发生后, 随着房屋的倒塌, 电网被拉断, 煤气、 油库、 石油及天然气挂鲜活易燃易爆危险品被破坏并遭遇明火而引起火灾。如果地震发生在沿海, 能激起巨大的海浪, 造成海啸, 发生在水库附近时, 则易造成坝堤震裂, 出现意外的险情。特别是水库, 如果决口, 必将造成相当大的损失。这些灾害会直接或间接的导致生物伤亡, 因此不论是人类还是其它生物, 都会受到不同程度的损失。第三节 地震引发的环境危害由于地震的巨大破坏力, 对环境都会引发各种环境危害。如: 1.危险化学品泄漏。危险化学品种类: 地震发生后, 生产、 使用、 运输、 储存、 销售危险化学品的企事业单位设施可能会发生危险化学品泄漏, 对人(包括生物)、 设备、 环境造成伤害和侵害。危险化学品包括爆炸品、 压缩气体和液化气体、 易燃液体、 易燃固体、 自燃物品和遇湿易燃物品、 氧化剂和有机过氧化物、 有毒品和腐蚀品等八大类。危险化学品泄漏易发地点: 农药企业、 化工企业、 天然气净化厂、 油品化学品车站(码头)、 油气管道、 油罐、 加油站、 液化气站、 冷冻仓库、 实验室、 化学品销售企业等。危险化学品次生事件危害: 地震发生后造成危险化学品泄漏, 可能引发火灾、 爆炸、 有毒有害物质在大气中逸散和水体中扩散, 造成土壤、 河流、 湖泊、 水库、 地下水和大气污染, 对人的伤害途径有吸入中毒、 接触(含空气、 水源和皮肤接触)中毒和误食中毒。 2.放射源失控。放射源发射出来的射线具有一定的能量, 它能够破坏细胞组织, 从而对生物造成伤害。当人受到大量射线照射时, 可能会产生诸如头昏乏力, 食欲减退, 恶心, 呕吐等症状, 严重时会导致机体损伤, 甚至可能导致死亡。 3.污染治理设施停运。因地震损毁或电力中断导致污水处理厂、 尾矿库和固体废物处理设施停运, 使污水直排, 尾矿渣、 固体废物和医疗废物不能得到处理, 将造成土壤、 江河、 湖泊、 水库的污染, 危害人群健康。 4.灾后废物清理。遇难者尸体与动物尸体腐烂, 医疗废水、 医疗废物、 消毒剂、 生活污水和生活垃圾等灾后污染物若处理不当, 将对水、 大气环境质量, 特别是水源地构成严重威胁。这些都严重威胁到人类和动植物的生存, 甚至会影响到生态系统的运行, 面临着诸多问题, 如果不能有效控制, 后果不堪设想。第六章 防震、 抗震第一节 学习防震减灾防震减灾就是防御和减轻地震灾害。防震减灾该法对防震减灾规划、 地震监测预报、 地震灾害预防、 地震应急救援、 地震灾后过渡性安置和恢复重建, 以及监督管理、 法律责任等诸方面都进行了详细的规定。人类为了减轻地震灾害, 制定了一系列对付地震的战略战术, 以获取一定的社会经济效益, 这一系列战略战术称为防震减灾对策, 内容包括: 地震监测、 地震预报、 工程抗震、 社会防灾、 震后救灾、 恢复重建、 平息恐慌等。中国中华人民共和国防震减灾法规定, 中国防震减灾的指导方针是”防震减灾工作, 实行预防为主、 防御与救助相结合的方针”。在发生地震时, 为了您自己和家人的人身安全请躲在桌子等坚固家具的下面; 摇晃时立即关火, 失火时立即灭火; 不要慌张地向户外跑 地震发生后, 慌慌张张地向外跑, 碎玻璃、 屋顶上的砖瓦、 广告牌等掉下来砸在身上, 是很危险的。另外, 水泥预制板墙、 自动售货机等也有倒塌的危险, 不要靠近这些物体; 户外的场合, 要保护好头部, 避开危险之处 当大地剧烈摇晃, 站立不稳的时候, 人们都会有扶靠、 抓住什么的心理等等。第二节 建筑物的防震、 抗震对震害有着重大影响的的工程地质条件为岩体类型、 断裂、 地形地貌和地下水, 场地地震效应的由以上多个地质因素所制约的, 因此, 应综合这些地质因素的影响, 进行地震小划区, 给城市规划或建筑物的场地布局提供防震、 抗震的可靠依据。根据地质因素的影响, 对建筑物的防震、 抗震所采取的措施有: （一） 建筑场地的选择对防震抗震有利的建筑场地应该的: 地形平坦开阔; 岩石坚硬均匀; 岩石层较厚, 则应较密实; 无大的的断裂; 地下水深埋较大; 崩坍、 滑坡、 岩溶等不良地质现象的不发育。（二） 地基持力层和基础力方案的选择地基持力层应以基岩或硬土为好, 避免以高压缩性及液化土层为持力层。（三） 建筑物结构式和抗震措施在强震区的工业和民用建筑, 其平立形状以简单平整为好, 否则在转折处或层数变化处留抗震裂缝。尽量减轻结构重量、 降低重心, 加强整体柱, 并有足够的刚度和强度。根据这些地质防震、 抗震的措施, 大致上对建筑物的要求有: 对重大建筑物、 构筑物、 开发区建设要在立项前依法进行充分的地震安全性评价, 为工程的选址和建筑抗震设计提供依据。一般工业和民用建筑的抗震设防。一般工民建工程, 必须按照抗震设防要求进行抗震设计、 施工, 确保在6级左右地震条件下的安全。对国家划定监视防御区的老旧楼房, 特别是人口聚集的公共场所, 进行抗震性能的鉴定, 不合格和不安全的要进行加固改造, 使其能够具备法定的抗震能力。各类建筑物只要按照国家规定进行抗震设计加固改造, 就能够达到小震可修、 中震不坏、 大震不倒的基本安全效果。第七章 中国地震问题情况第一节 中国的震区 中国地震主要分布在五个区域: 台湾地区、 西南地区、 西北地区、 华北地区、 东南沿海地区和23条大小地震带上。如图: ( 图-中国地震区图) 第二节 中国地震的基本特征中国位于世界两大地震带, 即太平洋地震带和亚欧地震带之间, 是全球大陆地区最严重的地震区之一。中国地震的基本特征有: 1. 中国地震活动具有频率高、 强度大、 分布广的基本特点。2. 中国地震活动具有起伏式发展的韵律特征。3. 未来中国进入第五个活跃期的末期, 其活跃水平较低。总体上, 未来几十年中国国境内发生8级以上地震会非常的少, 可是期间震级较小的地震也时常会发生, 为了避免类似于汶川地震、 东日本大地震的损失, 我们更加应该做好防震、 抗震工作。主要参考文献1李智毅等, 1994, 地质矿产部工程地质课程教学指导委员会, 中国地质大学出版社。2南国早报, , 全球地震带分布, 南国早报网。3中国地震局, , 中国地震的基本特征, 中国地震局网。4 全国人民代表大会常务委员会, 1997, 中华人民共和国防震减灾法。