地震工程地质问题及危害.docx

1、地震工程地质问题及危害Gvilin Cniversity of Technology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：3090205117学 生：郑盛业指导教师：赵华荣日 期：2011-10-28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，通过对地震的成因、 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

2、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 对人类和其他生物的危害 (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 (1

3、5)第二节 建筑物的防震、 抗震 (16)第七章 我国地震问题情况第一节我国的震区 (17)第二节 我国地震的基本特征 (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，所以超级 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

4、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

5、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， 所以我们要 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，

6、 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

7、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

8、、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

9、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， 但是实际上是有限的。 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，可以划分为：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

10、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他震害现 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/sI无感n室内个别静 止中人有感 觉川室内少数静 止中人有感 觉门、窗轻微 作响悬挂物微动IV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V室内普遍、室外多数人有 感觉，多数人 梦中惊醒门窗、屋顶、

11、屋架颤动作 响，灰土掉 洛，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(0.22 0.44)0.03(0.02 0.04)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0 0.10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(0.45 0.89)0.06(0.05 0.09)河岸出现坍大多数人惊轻度破坏-方；饱和砂层逃户外，骑自局部破坏，常见喷砂冒1.250.13VD行车的人有开裂，小修0.11 水，松软土地感觉，行驶中或不需要修0.30上地裂缝较(0.90 (

12、0.10 的汽车驾乘理可继续使多；大多数独1.77)0.18)人员有感觉用立砖烟囱中 等破坏干硬土上亦 出现裂缝；大多数人摇晃中等破坏一多数独立砖2.500.25结构破坏，0.31 烟囱严重破Vffl颠簸，行走困 难需要修复才0.50坏；树稍折(1.78 (0.19 能使用断；房屋破坏 导致人畜伤 亡3.53)0.35)干硬土上出严重破坏-现地方有裂5.000.50行动的人摔结构严重破0.51 缝；基岩可能IX坏，局部倒出现裂缝、错(3.54 7.07)(0.36 0.71)倒塌，修复困 难0.70动；滑坡坍方 常见；独立砖 烟囱倒塌山崩和地震骑自行车的断裂出现；基10.001.00人会摔倒，

13、处0.71 岩上拱桥破X不稳状态的大多数倒塌坏；大多数独(7.08 4.14)(0.72 1.41)人会摔离原0.90立砖烟囱从地，有抛起感根部破坏或倒毁0.91 1.00地震断裂延普遍倒塌续很长；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%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

14、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。可以说地震所带来的灾害，不仅仅对人类、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 对人类和其他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， 不仅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

15、筑物坍塌。此外，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。 尤其是水库，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， 所以不论是人类还

16、是其他生物， 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

17、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，它可 以破坏细胞组织，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置设施停运，使污水直排，尾矿渣、固体废物和 医疗废物不

18、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置不当，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，

19、 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。我国中华人民共和国防震减灾法规定，我 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。此外，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

20、，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， 所 以，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）

21、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，大体上对建筑物的要求有：1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。2一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。3对国家划

22、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 可以达到小震可修、中震不坏、大震不倒的基本安全效果。第七章 我国地震问题情况第一节 我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：若35（图-中国地震区图）第二节 我国地震的基本特征我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。我国地震的基本特征有：1.我国地震活动具有频率咼、强度大、分布广的基本特点。2.我国地震活动具有起伏式发展的韵律特征。3.未来我国进入第五个活跃期的末期，其活跃水平较低。总体上，未来几十年我国国境内发生 8级以上地震会非常的少, 但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， 2000，全球地震带分布，南国早报网。3中国地震局， 2010，我国地震的基本特征，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。