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地震灾害的成因精选(九篇)

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地震灾害的成因

第1篇:地震灾害的成因范文

答:目前,地震灾区的工作已转入灾后恢复重建阶段,各地的恢复重建和援建项目正在加紧推进,部分项目已经完工。导游人员要注意掌握灾后恢复重建动态,及时了解相关信息,在讲解中体现出恢复重建的进展情况和取得的成绩,突出时效性,展现灾区人民灾后恢复重建的坚定信心。笔者认为关键是要做到主题鲜明、合规、合理、合情。

主题鲜明,一是以伟大抗震救灾精神为主旋律。导游人员在讲解中要结合灾区旅游业界,“万众一心、众志成城,不畏艰险、百折不挠,以人为本、尊重科学”抗震救灾的精神。

二是以感恩和信心为基调。游客到地震遗址区开展祭奠、慰问、游览等活动,正是全国人民对灾区群众的关心和爱心的体现,作为接待地震遗址区旅游团队的导游人员代表着灾区的形象,体现着灾区群众的态度,因此导游人员要以一颗感恩的心做好接待和讲解工作,向全国人民的关爱和帮助表示诚挚的谢意。

合规,地震遗址区旅游属于特种旅游,考虑到防范地震次生灾害、保护游客人身安全和灾后恢复重建工作需要等因素,各地政府和旅游部门对地震遗址区旅游的开展做出了相应的规定和要求。如5月初四川省旅游局出台的《关于规范旅行社组团赴地震遗址区旅游的紧急通知》就明确要求旅行社不得组织游客前往未开放的地震遗址区。导游人员要关注相关通告和信息,及时掌握情况,在地震遗址当地政府和旅游部门允许的前提下开展导游工作。在已开放的地震遗址区旅游过程中,导游人员要服从当地政府的管理,积极做好配合工作,在讲解中随时提醒、劝阻和制止游客的不当行为。

合理,合理是指导游人员要科学合理地讲解汶川特大地震的成因、特征和防震减灾知识,引导和帮助游客科学认识地震灾害、了解防震减灾知识。导游人员不能凭空想象,胡乱编造,甚至传播迷信非科学的地震灾害论断,这就要求导游人员正确掌握汶川特大地震的成因、特征和防震减灾知识,要深入了解这次地震是龙门山断裂带内映秀―北川断裂活动的结果;地震的根本动力是来源于青藏高原和华南地块之间相对运动在断裂带上能量的积累和释放;青川、北川虽然离震中较远,但是因为坐落在断裂带上所以破坏严重等相关科学论断,以及实用性强的“地震逃生十大法则”、“自救十要十不要”等防震减灾知识,努力提高讲解的科学性和实用性。

第2篇:地震灾害的成因范文

关键词:鲁甸MS49地震;震害特征;烈度分布

中D分类号:P31601文献标识码:A文章编号:1000-0666(2017)02-0295-08

0引言

2017年2月8日19时11分,云南省鲁甸县(2707°N,10336°E)发生MS49地震。本次地震灾区涉及鲁甸县龙头山镇、火德红镇和巧家县包谷垴乡、老店镇4个乡镇的部分行政村,造成灾区的各类房屋建筑和工程结构不同程度的破坏及5人受伤。

2014年8月3日,云南省鲁甸县发生MS65地震,当时的现场调查与震后科考成果显示,烈度圈长轴方向为北西向①,发震构造为同向的包谷垴―小河断裂,形成了8 km长的地表破裂带(皇甫岗等,2015;徐锡伟等,2014;Li et al,2015)。2017年鲁甸MS49地震震中位于“8・03”鲁甸地震震中的南东方向,二者相距约4 km。2次鲁甸地震震中在空间分布上的相近性可能预示着成因上的一致性,或者本次地震可能为“8・03”鲁甸地震余震。同时,本次地震灾区位于“8・03”鲁甸MS65地震灾区的高烈度区,属于地震恢复重建全覆盖区域。根据鲁甸县住房和城乡规划建设局上报资料,目前鲁甸县民房框架、砖混结构房屋占比为80%,简易房屋占比仅20%;医疗、卫生等公房框架、砖混结构房屋占比100%;而龙头山镇恢复重建区砖混及框架结构房屋占比高达95%,剩下的5%为生产性用房或搬迁后未拆除的土木结构的老旧房屋。因此,灾区新修建房屋抗震性能较好,加之本次地震震级较小、震害现象偏轻、烈度评定较为困难。为此,云南省地震局开展地震现场灾害调查,以期探索解决上述问题,为后期地震趋势预判提供依据,也为灾后恢复重建区的烈度评定积累经验。

本文从震区地貌及构造背景、地震序列以及烈度速报3方面探讨震区背景资料,根据现场震害调查情况介绍了灾区建(构)筑物典型震害特征,在此基础上,依据烈度评定相关规范,针对于震后恢复重建区房屋抗震性能较好的情况,探讨地震烈度评定的方法。

1震区背景[*3]

11地貌及构造背景[BT)]

鲁甸县位于云南省东北部,地势东西两侧高,中间低平(帅向华等,2014),受牛栏江及其支流强烈侵蚀作用,多属高山、中山区,山高谷深、地形陡峻、切割剧烈(周庆,吴果,2015)。震区发育北西、北东向2组活动断裂。北西向断裂的典型代表为全新世活动的包谷垴―小河断裂,该断裂由数条雁列展布的分支断层组成,总长约40 km,走向330°。2014年鲁甸MS65地震产生了自龙头山镇以南向谢家营盘―光明村―王家坡一段长约8 km北西向断续展布的地表破裂带,破裂带总体呈左行右阶排列,伴有30~35 cm左行走滑分量。地表破裂追踪的活断层倾向北东,倾角60°~62°(Li et al,2015)。北东向构造的典型代表为昭通―鲁甸断裂,由3条右阶雁列展布的次级断裂组成,全长约160 km;总体走向40°~50°,倾向北西及南东,倾角60°~80°。目前的证据表明该断裂至少在晚更新世以来有过活动,活动性质为右旋走滑。本次地震的空间位置更接近于昭通―鲁甸断裂的西支断裂(图1)。

12地震序列

据昭通数字地震台网测定,截至2017年2月10日11时,本次地震序列共发生可确定位置的地震29次,其中10~19级23次,20~29级5次,30~39级1次。余震序列的空间分布具有沿北东方向分布的趋势(图2)。

13烈度速报结果

为加快推进地震预警体系建设,云南省地震局在川滇交界建设了滇东北简易烈度计台网,该观测系统由120个烈度计观测台站及3个测震台站构成。鲁甸MS49地震中,该台网共70个台站获取到记录,其中Ⅵ度区内有铁厂、乐红、新店、龙头山4个烈度台获取到记录,按照《仪器地震烈度计算暂行规程》(中国地震局,1998)对记录进行基线校正和滤波处理,生成仪器烈度图(图3)。从图3可以看出,Ⅵ度区等震线的优势方向显示为北西向。

2建(构)筑物震害特征

21房屋分类[BT)]

按照《地震现场工作大纲和技术指南》(中国地震局,1998),结合灾区实际情况,其房屋建筑按结构类型可分为土木结构、砖混结构、框架结构和钢架结构4大类。(1)土木结构:为当地传统民房,夯土墙承重,多为二层,墙抬木梁,人字形瓦屋顶(非明伦等,2006);(2)砖混结构:砖砌墙体承重,设置钢筋混凝土圈梁、构造柱和现浇楼(屋)盖的混合结构,主要为恢复重建自建民房(和嘉吉等,2015);(3)框架结构:主要为经过正规设计的由钢筋混凝土梁柱组成的框架体系承重,现浇楼板(屋)盖;(4)钢架结构:以钢材制作为主的钢构架承重体系,其强度高、自重轻、整体刚性好、变形能力强,抗震性能好(谢云飞,李琪,2009)。龙头山镇恢复重建的学校、医院、政府办公楼等公共建筑以及部分民房均为钢架结构。

22房屋震害特征

(1)土木结构房屋

震区土木结构房屋主要表现为老裂缝加宽加长、局部墙面抹灰层脱落,少数出现轻微裂缝及梭掉瓦,偶见局部墙体倒塌加重(图4)。

(2)砖混结构房屋

震区砖混结构房屋整体结构完好,少数老旧砖混房屋老裂缝加宽加长、局部墙面抹灰层脱落;恢复重建房少数房屋窗角、门头、楼梯间等震害薄弱部位以及结构不合理的外挑墙体出现轻微裂缝;少数房屋因地基不均匀沉降造成楼板及墙体出现轻微裂缝及老裂加重(图5)。

(3)框架结构房屋

震区框架结构房屋整体结构完好,个别房屋梁、柱和墙体连接出现轻微裂缝、掉灰皮(图6)。

(4)钢架结构房屋

震区钢架结构房屋整体结构完好;大型公共建筑(如学校、医院)多以3~5层为主,其中少数房屋梁、柱和墙体连接处轻微裂缝,窗角、门头墙体明显开裂;个别墙体出现贯穿性明显裂缝,掉灰皮、灰块;个别房屋天花板局部脱落。民房多以两层为主,个别房屋墙、梁结合部位出现细微裂缝,掉灰皮(图7)。

3地震烈度分布

31现场调查方法[BT)]

地震发生后,云南省地震局派出由11名专家组成的灾害损失调查工作小组,于2017年2月9~10日对鲁甸县、巧家县部分乡(镇)进行灾害调查。根据地震科技支撑资料和现场实际情况,采取北西、北东路线穿线调查和以乡镇为单位的区块调查相结合的方法,共调查47个居民点和4个访问点,如图8所示。

震区为“8・03”恢复重建区域,民房房屋结构以砖混结构为主,框架、钢架结构为辅;震区房屋整体抗震性能较好、震害普遍较低、震害现象不明显。为了科学地评定烈度,现场工作组在采用常规房屋震害调查方法的同时,重点关注了这类房屋结构薄弱及不合理部位的震害情况,并且结合现场少量土木房屋叠加和新出现的震害现象综合评定烈度。

32烈度评定依据

地震震害和烈度考察以《地震现场工作 第3部分:调查规范》(GB/T 182083―2011)和《地震现场工作大纲和技术指南》(中国地震局,1998)为主要技术指导,以《中国地震烈度表》(GB/T 17742―2008)为烈度评定依据开展工作。

从47个实地调查点中,选取具有代表性的15个点作为抽样点,计算震害指数(卢永坤等,2014),结果如表1所示。评定本次地震烈度,同时参考鲁甸地区活动断裂以及昭通市防震减灾局提供的余震序列,圈出烈度分布图(图8)。

33烈度分布

本次鲁甸地震灾区最高烈度为Ⅵ度。等震线形状呈椭圆形,长轴走向为北东,灾区总面积约为190 km2。Ⅵ度区东起鲁甸县龙头山镇石垭口、肖家垭口一带;西至龙头山镇西屏村大树子、老店镇团林堡村郑家垭一带;南起巧家县包谷垴乡;北到鲁甸县龙头山镇营盘村大园子―新发社一带。地震造成鲁甸县龙头山镇、火德红镇,巧家县包谷垴乡、老店镇4个乡镇部分行政村房屋建筑和工程结构不同程度的破坏。

4结论及讨论

云南鲁甸MS49地震震中位于“8・03”鲁甸MS65地震的高烈度区,受灾区域属于“8・03”鲁甸MS65地震恢复重建全覆盖区域,本文通过震区的背景资料分析以及地震现场灾害损失入户调查得到以下结论:

(1)鲁甸49级地震烈度为Ⅵ度。地震现场烈度调查以房屋破坏为主要依据,等震线长轴为北东向;滇东北简易烈度计台网速报烈度以地震动强度分布为依据,受仪器布设密度及场地影响,仪器烈度方向为北西向。因此两种方法得到的烈度圈展布方向存在差异。

(2)本次地震灾区处于2014年“8・03”鲁甸地震高烈度区,属于恢复重建全覆盖区域,重建民房均以砖混结构及框架结构为主,房屋抗震性能较好,房屋震害偏轻。

(3)恢复重建区房屋结构以砖混及框架结构为主,抗震性能较好,地震时震害现象偏轻,给烈度评定带来了一定的难度,这是多震区目前和今后一段时间普遍存在并需要持续探索的问题。本次地震房屋震害调查时,根据《中国地震烈度表》(GB/T 17742―2008)相关规定,以房屋震害为主,并重点关注房屋薄弱和结构不合理部位的震害现象,采用新老房屋震害特征相结合的方法综合评定烈度。

(4)震区公房及少量民房采用钢架结构,这是云南地震恢复重建中首次出现的现象。该类房屋建设周期短、抗震性能好,较为适合于震后恢复重建工程。但本次地震震级不大,部分房屋填充墙体出现明显震害,可能和该类结构梁、柱与填充墙材料性能差异大、填充墙体材质(泡沫砖)强度低、个别房屋砂浆标号不够等因素有关,建议相关部门和单位对这类建筑的震害进行详细的调查和研究,改进和完善其抗震性能。

参考文献:[JX-*1]

非明伦,余庆坤,谢英情,等2006鲁甸56级地震震害分析[J].地震研究,29(1):87-91

和嘉吉,卢永坤,代博洋,等2015鲁甸MS65与景谷MS66地震灾区房屋抗震能力差异分析[J].地震研究,38(1):137-142

皇甫岗,陈勤,王彬,等20152014年云南鲁甸65级地震[M].昆明:云南科技出版社

卢永坤,张建国,宋立军,等20142014年云南鲁甸49级地震烈度分布与房屋震害特征[J].地震研究,37(4):549-557

帅向华,姜立新,侯建盛,等2014云南鲁甸65级地震灾害特点浅析[J].震灾防御技术,9(3):340-358

谢云飞,李琪2009结构建筑的震害及其成因探析[J].特种结构,26(2):6-8

徐锡伟,江国焰,于贵华,等2014鲁甸65级地震发震断层判定及其构造属性讨论[J].地球物理学报,57(9):3060-3068

第3篇:地震灾害的成因范文

关键词:鲁甸地震;景谷地震;滑坡;自然地理条件;玄武岩;风化作用

中图分类号:P31594文献标识码:A文章编号:1000-0666(2017)01-0153-08

0前言

2014年8月3日16时30分,云南鲁甸(2710°N,10333°E)发生MS65地震,震源深度12 km,震中烈度为Ⅸ度,等震线长轴方向为NNW向,Ⅵ度区及以上面积达10 350 km2,共造成617人死亡,112人失踪、3 143人受伤①。地震造成大型滑坡(滑坡体积为100×104~1 000×104 m3)②上百处,其中,规模最大为红石岩滑坡,滑坡体积大于1 000万m3(特大型滑坡),形成牛栏江堰塞湖(Chang et al,2015;陈晓利,常祖峰,2015;周庆,吴果,2015),造成严重的人员伤亡和经济损失,最为典型的是甘家寨大型滑坡,致使甘家寨村55人被埋(许冲等,2014;周庆,吴果,2015)。

2014年10月7日21时49分,云南景谷(234°N,1005°E)发生MS66地震,震源深度为5 km,震中烈度为Ⅷ度,等震线长轴方向为NW向,Ⅵ度区及以上面积约11 930 km2,共造成1人死亡、331人受伤③。2014年12月6日2时43分和18时20分景谷(233°N,1005°E)、(233°N,1005°E)两区域相继发生MS58、MS59强余震。此次地震导致部分山体滑坡,但规模较小(皇甫岗等,2015),灾害程度轻,未造成人员伤亡。

鲁甸、景谷地震灾区虽同处于云南高原山区,两次地震时间相近,震级相差不大,但引发的地质灾害无论是规模上还是数量上都相差巨大,人T伤亡数量和经济损失也有显著差异。深入探讨其滑坡差异的原因,对云南地区地震地质灾害预防和地震灾害应急快速评估具有重要的科学和实际意义。

1地震地质灾害总体特征

11鲁甸震区滑坡灾害特征

据云南省国土资源局调查资料,鲁甸地震发生前,灾区共有滑坡290处、崩塌51处,其中,Ⅸ、Ⅷ度区滑坡11处、崩塌1处。震后灾区滑坡共986处,崩塌462处,Ⅸ、Ⅷ度区滑坡142处、崩塌144处。

在鲁甸地震Ⅷ~Ⅸ度烈度范围内,广泛出现了地裂缝、滑坡和崩塌,方量数十立方米至上千万立方米。其中,最大的滑坡崩塌体为红石岩堰塞体(图1),总方量约1 200万m3。堰塞湖直接影响上游会泽县两个乡镇1 015人,威胁下游沿河的鲁甸、巧家、昭阳三县(区)10个乡镇3万余人、33万亩耕地以及位于下游牛栏江干流的天花板、黄角树等水电站的安全。此外,地震引发甘家寨、王家坡等大型滑坡(图2),造成严重的人员伤亡和经济损失,其中,甘家寨滑坡导致55人被埋。

云南省地震局多次派出相关专家前往鲁甸灾区进行科学考察和详细的地质灾害调查,绘制鲁甸地震滑坡灾害分布图,如图3所示。

鲁甸地质灾害的空间分布明显受构造活动强烈程度、地形地貌、地层岩性条件的控制(唐立梅,2007),具体块状和带状的分布特征如下:

(1)地质灾害点多集中于构造活动强烈、断层发育的区域(焦廷朝,2010),如龙头山镇的骡马口断层附近区域、乐红―梭山接壤区。此次地震中的龙头山镇甘家寨大型滑坡位于该区域。

(2)山高坡陡、地势险峻的牛栏江沿岸,梭山―乐红―龙头山―火德红―大水井的沿岸一带,

地质灾害发育程度较高。此次地震的红石岩堰塞湖、李家山滑坡属于该区域。

(3)地层岩性较破碎的地区,如玄武岩区或较软弱岩组地区,地质灾害较发育。新街乡一带因第四系覆盖层的影响,发育有较多的表层滑坡。

12景谷地震滑坡灾害特征

据国土部门统计,景谷MS66地震共诱发滑坡40处,其中小型滑坡22处,中型滑坡14处,大型滑坡4处(图4),未造成人员伤亡和重大经济损失。

经分析,鲁甸地震灾区较之景谷地震灾区,滑坡灾害危害程度更为严重。

2滑坡灾害的控制和影响因素

地震滑坡灾害发育和成生条件主要取决于以下几个方面:人文环境(人口密度与人类活动程度等)、自然地理条件(地形地貌、水文条件、气候条件、岩性、植被等)、地质构造条件(新构造运动强度、活动断裂发育与分布、岩土体工程地质类型)等(胡金等,2007)。

在地震滑坡中,地质构造因素起主导控制作用,断裂带中的岩体破碎、裂隙发育,非常有利于滑坡的形成。其致灾原因大致如下:首先,在构造活动强烈、断层发育的区域灾害点的分布明显密集;其次,山高坡陡、地形陡峻的地区灾害亦分布较多,而地壳的构造隆升作用是引起地形地貌差异的根本原因;再次,岩性破碎的地区也更容易产生灾害,而构造运动必然伴随岩体的变形与构造面的进一步发育,从而导致岩体破碎(刘岁海,刘爱平,2006)。

通常烈度大于Ⅶ度的地区以及坡度大于25°的坡体在地震中极易发生滑坡,这说明滑坡灾害分布明显受地质构造的影响;此外,江、河、湖(水库)、海、沟的岸坡地带,地形高差大的峡谷地区,山区、铁路、公路、工程建筑物的边坡地段等,为滑坡形成提供了有利的地形地貌条件。

岩石风化强烈的地区,如松散覆盖层、花岗岩、玄武岩分布地区,岩土层易于风化,为滑坡的形成提供了良好的基础。

基于以上分析,本文将对地质灾害发育条件进行讨论,对比分析鲁甸MS65地震、景谷MS66地震引发滑坡灾害的差异。

21人文环境的影响对比

人类活动是滑坡发生的重要诱因,违反自然规律、破坏斜坡稳定条件的人类活动常会诱发滑坡。例如:(1)开挖坡脚。修建铁路、公路、依山建房、建厂等工程,常因坡体下部失去支撑而发生下滑,地震时,许多公路边坡塌方与人工切坡造成的高边坡密切相关;(2)蓄水、排水。水渠和水池的漫溢和渗漏,工业生产用水和废水的排放、农业灌溉等,均易使水流渗入坡体,加大孔隙水压力,软化岩、土体,增大坡体容重,从而促使或诱发滑坡的发生。水库的水位急剧变动,加大了坡体的动水压力,也可使斜坡和岸坡失去平衡而沿软弱面下滑;(3)劈山开矿的爆破作用,可使斜坡的岩、土体受振动而破碎产生滑坡;(4)山坡上乱砍滥伐,使坡体失去保护,有助于雨水等水体的入渗从而诱发滑坡等。

如果上述的人类作用与地震等自然灾害互相结合,更容易促进滑坡的发生。随着社会经济的发展,越来越多的人类工程活动破坏了自然坡体,近年来滑坡的发生越来越频繁,并有愈演愈烈的趋势。经现场调查,鲁甸灾区沿牛栏江流域建设有多处水电站,且鲁甸地震灾区人口密度为265人/km2,景谷地震灾区人口密度为48人/km2,相比较而言,鲁甸地震灾区内人类工程活动更为频繁,对自然环境影响更加深刻和广泛。

22自然地理条件对比

221鲁甸震区自然地理条件

鲁甸地震震区位于云南省东北部NE向延伸的乌蒙山区,该区具有高原季风立体气候特征,年际温差大,夏季可达35℃以上,冬季可达-15℃左右。外动力作用不仅有侵蚀、剥蚀等流水作用,还有冰蚀作用等。除化学作用外,还有温差风化,冰冻风化等物理作用。从岩性分布分析,包括鲁甸在内的昭通地区广泛分布二叠系峨眉山组玄武岩,此类岩石极易风化;同时,还广泛出露有奥陶系、二叠系灰岩、白云质岩等碳酸盐岩。对于碳酸盐岩分布地区,还有强烈的岩溶作用,沿河谷形成深切的陡崖和近垂直的河岸地貌。金沙江及其支流流经此地,河谷深切,地形高差巨大,震区最高海拔为巧家县药山4 040 m,最低海拔水富县滚坎坝267 m。境内山高谷深、坡陡流急,各种重力地质作用强烈。震区植被稀疏,岩石。(云南省鲁甸县志编撰委员会,1995;云南省地质矿产局区域地质调查队,1990)

222景谷震区自然地理条件

景谷地震震区地处云贵高原西南部边缘,无量山脉西南侧,澜沧江以东。区内地形起伏较小,除局部地段存在中山山地外,其余以低山为主。属亚热带山原季风气候,平均气温221℃,无冬季。风化作用以化学风化作用为主,物理风化作用较弱,岩性以中生界砂岩、泥岩为主,岩石抗风化能力强,几乎没有溶蚀作用。当地植被繁茂,林业用地占总面积的775%,森林覆盖率达747%,主要的外动力作用是流水作用和化学风化作用,风化强度总体上较弱。(云南省景谷县志编撰委员会,2013)

23地质构造背景对比

231鲁甸震区地质构造

鲁甸震区处于扬子准地台(Ⅰ级)凉山―滇东台褶带(Ⅱ级)的滇东北台褶束(Ⅲ级)内,区内发育北东向、近南北向和北西向多组断裂构造,其中,北东向的莲峰―昭通断裂带为本区主体构造。此断裂带由昭通―鲁甸、莲峰两条北东向断裂带组成,是以挤压逆冲为主的区域性大断裂,是大凉山次级活动块体的南部边界。昭通―鲁甸断裂带主要由3条右阶斜列的次级断裂即昭通―鲁甸、洒渔河和龙树断裂组成,几何结构复杂(图5)(常祖峰等,2014;闻学泽等,2013)。这些NE向断裂与区域褶皱轴向基本一致,是古华蓥山褶皱构造带的重要组成部分,晚第四纪具有新活动特征。其间穿插发育有一些规模较小的NW向断裂,其中规模最大的是包谷垴―小河断裂,NW向断裂同样表现出晚第四纪活动特征。F1:峨边―金阳断裂;F2:莲峰断裂;F3:昭通―鲁甸断裂带;F3-1:昭通―鲁甸断裂;F3-2:洒渔河断裂;

F3-3:龙树断裂;F3-4:包谷垴―小河断裂;F4:小江断裂;F5:翻身村断裂;F6:者海―石门坎断裂鲁甸MS65地震发生在昭通―鲁甸断裂与包谷垴―小河断裂的交汇部位。包谷垴―小河断裂是与北东向的昭通―鲁甸断裂带相配套的次级断裂,走向N30°W,由数条断续展布的断层组成。东南起于包谷垴以北的月亮山一带,北西经龙头山、乐红、小河、满天星,止于东坪一带,总长约40 km。沿断裂表现为断层垭口、断层槽地等断层地貌,如龙头山―翠屏一线沿断裂表现为较为平直的断层槽地。翠屏村见断层露头剖面,破碎带以断层角砾岩为主,断面擦痕清晰,其侧伏角约30°,指示断裂具有走滑兼逆冲性质。翠屏断层剖面以北,断裂沿线发育坡中谷和反坎等地貌,显示出新活动迹象。震后调查发现,光明村东南发育多条长度不等的北西向地裂缝及断层槽谷,且与此次调查发现的北西向基岩断层展布一致,表明这些地裂缝是断裂活动引起的地表形变(常祖峰等,2014)。

历史上,沿昭通―鲁甸断裂曾发生过多次5级以上中强地震,2012年彝良56、57级地震就l生此断裂上。距离微观震中50 km范围内,历史上共发生50级以上地震11次,说明该区是一个地震活跃的地区。

232景谷震区地质构造

景谷地震震区地处唐古拉―昌都―兰坪―思茅褶皱系、兰坪―思茅褶皱带与冈底斯―念青―唐古拉褶皱系与昌宁―孟连褶皱带的过渡地区。在区域构造上,景谷MS66地震发生在红河断裂带西侧的兰坪―思茅中生代盆地内。侏罗系―中始新统主要由红色建造组成,部分地区出露红色含膏盐建造。经晚始新世―渐新世末的两次构造运动,兰坪―思茅盆地缓慢隆起反转成山(云南省地质矿产局,1990)。新生代期间只有少量的砂砾岩和煤系地层沉积。

澜沧江断裂以东的兰坪―思茅中生代盆地内主要发育有无量山断裂带和中生代褶皱。无量山断裂带由多条断裂组成,由东至西,主要有磨黑断裂(F12-1)、宁洱断裂(F12-2)、普文断裂(F12-3)和景谷―云仙断裂(F12-4)4条断裂(图4)。该断裂带构造复杂,复合、分支现象普遍并多被横向断层截切,共同构成网络状断裂系。燕山运动前为挤压逆冲性质,与NW向中生代褶皱行展布,晚新生代以来表现为明显的右旋走滑性质。历史上,在无量山断裂带上曾发生1923年宁洱6级、1942年思茅6级、1965年整董61级、1970年德化62级、1971年德化北62级、1973年宁洱61级、1979年磨黑68级、1993年宁洱63级、2007年宁洱63级共计9次中强地震。其中,最大地震为磨黑68级地震,此次地震在扎牛田产生一条长230 m的地震裂缝,并使田埂右旋位错15 cm,垂直位错18 cm(朱成男,周瑞琦,1981)。此外,现代地震仪器记录到该断裂带上共发生近20次5~59级地震。以上表明,沿无量山断裂带构成一条NW向地震活动带。

3讨论与结论

综上所述,对鲁甸震区和景谷震区的地震地质灾害进行比较发现,鲁甸MS65地震引发了大规模的地震地质灾害,并造成严重的人员伤亡,而同样发生在山区的景谷MS66地震引发的地震地质灾害相对较轻。经分析,造成如此巨大差别的原因主要有以下几个方面:

(1)人文环境的差异。鲁甸震区人员密集,人口密度大,人类活动广泛而频繁。随着经济的发展,修建铁路、公路、依山建房、建厂等越来越多的工程活动破坏了自然坡体,开挖坡脚形成高边坡;乱砍滥伐,使坡体失去保护,有利于雨水等水体的入渗从而诱发滑坡,等等。尤其是人类作用与地震等自然灾害相结合,则更容易促进地震滑坡的发生。

(2)自然地理条件的差异。鲁甸震区位于滇东北乌蒙山区,境内群山林立,山势磅礴。该地区年际温差大,夏季可达35℃以上,冬季可达-15℃左右。外动力作用不仅有侵蚀、剥蚀等流水作用,还有冰蚀作用等。除化学作用外,还有温差风化、冰冻风化等物理作用。从岩性分布分析,该区广泛分布极易风化的二叠系峨眉山组玄武岩,同时,还广泛出露碳酸盐岩,岩溶作用也较为强烈。沿河谷形成深切的陡崖和近垂直的河岸地貌,河谷深切,地形高差巨大,境内山高谷深、坡陡流急,且植被稀疏,岩石。

景谷地区属亚热带山原季风气候,以化学风化作用为主,物理风化作用较弱。岩性以中生界砂岩、泥岩为主,岩石抗风化能力强,几乎没有溶蚀作用。且当地植被繁茂,森林覆盖率约75%,主要的外动力作用是流水作用和化学风化作用,风化强度总体上较弱。

(3)地质构造背景差异。鲁甸和景谷震区均处于地震多发地区,构造活动强烈。前者主要是位于昭通―鲁甸活动断裂带内,同时处于凉山次级活动块体运动前缘,构造应力相对较大。后者处于无量山活动断裂带内,距离青藏高原较远。但这似乎不能成为两次地震造成地质灾害差异的固有原因。

综上分析,造成鲁甸MS65和景谷MS66地震滑坡的重大差异的原因包括人文环境的差异、岩性的差异、地形地貌的差异以及植被的差异。对于鲁甸震区而言,巨大的地形高差、玄武岩和碳酸盐岩的广泛分布、以及强烈的河流侵蚀作用、冰冻风化与化学风化等多种因素的叠加,是造成地震滑坡频繁发生的主要成因。

参考文献:

常祖峰,周荣军,安晓文,等2014昭通―鲁甸断裂晚第四纪活动及其构造意义[J].地震地质,36(4):1260-1279

陈晓利,常祖峰2015云南鲁甸MS65地震红石岩滑坡稳定性的数值模拟[J].地震地质,37(1):281-292

胡金,李波,唐立梅,等2007云南省鲁甸县地质灾害特征与成因研究[J].地质灾害与环境保护,4(18):15-19

皇甫岗,陈勤,王彬,等20152014年云南鲁甸65级地震[M].昆明:云南科技出版社

焦廷朝2010地质构造对地质灾害的影响研究――以鲁甸县强烈构造变形区为例[J].防灾科技学院学报,4(12):117-122

刘岁海,刘爱平2006康定县地质灾害特征及形成机理研究[J].水土保持研究,3(2):203-233

唐立梅2007鲁甸县地质灾害特征、成因及防治区划研究[D].昆明:昆明理工大学

闻学泽,杜方,易桂喜,等2013川滇交界东段昭通―莲峰断裂带的地震危险背景[J].地球物理学报,56(10):3361-3372

许冲,徐锡伟,沈玲玲,等20142014年鲁甸MS65地震触发滑坡编及其对一些地震参数的指示[J].地震地质,36(4):1186-1203

云南省地质矿产局1990云南省区域地质志[M].北京:地质出版社

云南省地质矿产局区域地质调查队1990云南省地质构造图[R].北京:地质出版社

云南省景谷县志编撰委员会2013景谷县志[M].昆明:云南人民出版社

云南省鲁甸县志编撰委员会1995鲁甸县志[M].昆明:云南人民出版社

周庆,吴果2015鲁甸65级地震崩滑地质灾害分布与成因探讨[J].地震地质,37(1):271-280

第4篇:地震灾害的成因范文

关键词:建筑抗震 安全设置 抗震设防烈度

中图分类号:TU352.1 文献标识码:A 文章编号:1003-8809(2010)12-0003-01

在我国现行抗震规范中,采用的是两阶段、三水准设计理论,即所谓的小震不坏、中震可修、大震不倒。而此设计理论是基于一个假设的地震烈度、地震模型下的概率设计,因此单纯的结构抗震设计与真实的地震反应是有很大出入的。在地震中不能完全保证建筑物的安全性,这也是现行的结构抗震设计无法克服的缺点。

一、地震的分类

地震是一种突发的、剧烈的地壳运动形式,是地壳应变在活动地块边界带的特殊部位逐渐积累和突然释放的结果。按照地震的不同成因,地震可以分为五种:构造地震,火山地震,水库地震 ,陷落地震和人工地震。

二、 地震造成建筑物大规模倒塌的原因

1、地震作用震级大、烈度高、破坏性强

地震可按照震源深度分为浅源地震、中源地震和深源地震。浅源地震大多发生在地表以下30公里以上的深度范围内,占地震总数的70%以上,所释放的能量占总释放能量的85%左右,是造成灾害的主要类型,对人类活动影响最大。

2、建筑结构所用的材料及质量问题

在建筑的楼板、墙体、框架、维护墙及屋面结构中,应广泛采用多孔砖、硅酸盐砌块、陶粒混凝土等轻质材料,来加强建筑物的抗震性能,从而减少建筑物在地震中破坏作用。

根据地震灾害调查可得,在特大地震中,大规模倒塌的房屋都是一些村镇住宅,死伤人数也主要在城镇和农村。农村还有相当数量的房屋属于自建房,不能满足设计和施工规范,抵抗自然灾害的能力较低。即使在小城镇,也缺乏对建筑设计和施工进行控制。建筑物的质量也很难保证。在地震中,大量不满足规范要求的构造柱、圈梁及楼面梁的破坏,造成结构局部或整体倒塌。

3、建筑结构抗震设计规范要求低

由于我国经济条件及生产力落后等因素的制约,我国结构设计规范安全设置水平要比欧美及日本等发达国家要低很多。我国现行设计规范规定的荷载标准值偏低,赋予结构的设计安全富裕度较低。

三、对建筑结构抗震设计及现有建筑抗震鉴定的思考

为了避免地震带来的严重灾害,在建筑结构抗震设计中应做到以下几方面:

1、修订和完善建筑结构抗震设计规范

修订现行建筑结构设计规范,制定有利于结构抗震的设计规范标准,同事在结构设计规范中加大安全设置标准,制定更加严格的抗震设计标准,提高地震烈度的设防标准,提高和完善建筑抗震鉴定及检测标准,提高建筑结构设计的构件安全富裕度,是保证结构安全的基础,可以很大程度的消除安全隐患。

2、加强对现有建筑物的抗震鉴定及加固

现在建筑结构限于当时的设计条件,抗震性能较差,一些建成多年的房屋现在已经开始出现基础沉降、墙体裂缝。倾斜、面层剥落等,需对部分部位及构件进行修缮、加固,以满足抗震设防目标。

巨大的地震灾害警示我们必须对房屋、桥梁道路及公共场所的所有建筑物进行一次全面的抗震鉴定,对达不到抗震要求的建筑物进行加固或拆除。对现有建筑的总体布置和关键构造进行检测,从各个侧面的综合情况来衡量现有建筑的整体抗震能力。

(1)现有房屋综合抗震能力判断。不仅要从抗震构造和抗震承载力两个侧面进行综合分析,还要区分结构构件失效后的影响是整体性的还是局部性的,当现有承载力较高时,除了保证结构整体性的构造外,其它延性方面的构造要求可稍低。承载力较低时,可用较高的延性构造要求来补充、弥补。

(2)抗震鉴定的重点部位和一般部位。进行抗震鉴定时,可区分重点部位与一般部位,对影响整体抗震性能的关键部位做认真检查,关键部位的确定则依据结构的震害特征,不同的结构类型有不同的部位。

(3)建筑场地条件和基础类型。一般只要不是地基存在缺陷或处于不利地段的场地,可不进行抗震鉴定,可以只对上部结构进行鉴定,对结构构造方面也可适当降低。对于不利地质或场地,上部结构的有关构造鉴定需要加强。

(4)合理性检验。抗震鉴定时,如旧房规则而且传力途径合理,与新建工程需采用相同的尺度衡量。如果不规则、不合理,则处理要求与设计应有所不同,对有关部位应提高鉴定要求,对传力途径不合理的结构,要注意抗震薄弱的程度,相应提高相关的鉴定要求。

(5)材料要求。抗震鉴定时应首先明确结构构件实际达到的材料强度等级,加以控制。这样做的目的一是为了判断结构实际具有的承载力,二是为了在一定程度上缩小鉴定时抗震验算及后期加固的范围。

(6)加固的整体布置和宏观控制。抗震加固不同于工程事故的修复。需加固的一般正常使用都是安全的,而抗震加固是要使结构达到规定的设防要求。

3、证建筑结构延性能力

合理选择建筑结构的屈服准则和延性要求,通过抗震措施来保证结构具有所需的延性,使得结构在地震中实现抗震设防目标。在抗震设计中为保证结构的延性,通常采用以下措施:控制受拉钢筋配筋率,保证一定数量受压钢筋;通过增加箍筋,保证纵向钢筋不局部受压屈曲失稳及约束混凝土;对柱子限制其轴压比等措施。

四、 小结

前事不忘,后事之师,为避免以后悲剧再次的发生,我们应当对以前地震灾害中所暴露的一系列问题实事求是的总结,科学、合理的对现有建筑结构设计规范、抗震设计规范及鉴定标准进行修订和完善,并立即对现有建筑抗震性能进行鉴定、加固。

参考资料:

[1]冯远,肖克艰,刘宜丰.汶川地震灾害引发建筑结构设计者的思考[J].建筑结构.2008(7):25~27.

第5篇:地震灾害的成因范文

关键词:地震公路毁坏抢修

近年来由于地壳的不稳定运动,造成我国多处地区遭受地震灾害。2008年5月12日中国四川省汶川县发生里氏8.0级大地震,此次给包括四川、甘肃等省份在内人民群众造成了巨大的生命和财产损失。据初步统计,截至目前,汶川地震造成全国公路基础设施损失已经达到130亿元。其中四川公路交通基础设施损失达到115亿元,甘肃11.4亿元,陕西超过1亿元,重庆超过6000万元。2010年4月14日晨青海玉树地区发生两次地震,最高震级7.1级,地震震中位于县城附近。青海玉树地震对四川部分地区带来影响,四川甘孜州石渠、白玉等地震感较为明显。截止4月25日下午17时玉树地震造成2220人遇难,失踪70人。据初步统计,灾害造成直接经济损失近3亿元人民币,造成林业经济损失超过25亿元,原本脆弱的三江源自然保护区基础设施遭受重创。快速修复公路,保障救灾物资运输是为灾区群众打通了一条通向新生的“生命线”,也是灾后重建恢复生产的“黄金线”。因此探讨震后毁坏公路的重建问题,有着广泛深远的意义。

一、震后产生的公路毁坏类型

1.地震造成山体发生裂缝和崩塌,山石滚落堵塞公路。

2.地震直接造成公路崩裂,公路毁坏严重,造成路基缺口、滑塌、沉陷。

3.地震引发了山体滑坡,遇到暴雨形成泥石流、堰塞湖等引发公路水毁,造成路基缺口、滑塌、沉陷、冲刷、淘空、冲毁等;沥青路面松散、坑槽、脱皮、龟裂、网裂、翻浆;水泥混凝土路面板下淘空、断板、破碎、面板悬空;桥梁基础冲空、锥坡毁坏、侧墙胀裂倾覆、拱上填料及台背填土积水、栏杆损坏、桥面损毁、甚至桥梁损毁等;涵洞堵塞、沉陷、翼墙毁损、冲毁等;

二、公路毁坏后有关公路桥涵的处理问题

1.地震造成山体发生裂缝和崩塌,山石滚落堵塞公路的,在救援工作展开以后,应及时找出原公路,抽调推土机、装载机、挖掘机等工程机械及时清运堵塞在公路上的山石,对于局部震裂或者塌陷的,进行局部填土等处理方法,在原路上打通一条便道,以便争取时间,保证救援工作的顺利进行,待伤员救援完毕,再按照常规方法对公路进行维修处理。

2.地震直接造成公路崩裂的。路基本身发生破坏,破裂面在路基内部,多数路基土中含水量较大,路肩裂缝和滑塌,一般规模较小。路基缺口,多为崩解破坏。对于这种类型的公路毁坏首先要紧急部署,全面排查。灾情发生后,紧急召开了抗震救灾道路交通保畅工作部署会议,迅速启动了抢险救灾预案,成立抗震救灾指挥部,组成应急保障组、灾害调查统计组、综合协调组、道路(水路)运输保障组,根据各条线路的受灾情况,组成保畅抢险突击队,分别负责不同地段的抢险任务。二是加强监控,确保安全。工作人员和全部道工要上路巡查,对存在安全隐患的高危边坡、路基沉陷、下边坡坍塌采取设立警示标志、限速、限载、禁止通行等措施,对个别危险路段、桥涵落实专人24小时监测,对危桥全部安排专人24小时看守,禁止通行的同时采取修建临时便道或绕行等措施,防止发生安全事故。三要全力抢修,保障畅通。地震灾害发生后,为保障抗震救灾工作及时有效实施,抢险突击队要不分昼夜,克服困难,迅速利用机械设备对塌方严重的部分路段塌方进行了清除。四要坚守岗位,及时协调。交通系统各单位实行全天24小时值班,领导带班,全体工作人员24小时保持信息畅通,加强信息传递,进行全面抢险协调指挥,并不断对各线路通行情况进行督查。

3.地震引发了山体滑坡、泥石流、堰塞湖等公路水毁的,应根据不同毁坏类型进行维修。对一般性损坏桥梁可进行桥梁常规性修复维护;对损坏严重、危及安全运行的危险桥梁,采取限载和应急加固措施;对中断交通一时难以修复的桥梁,要迅速抢修便道或设置绕行标志。桥梁修复或重建时要委托具有相应资质的设计单位进行专项设计和施工。村道公路水毁涵洞的修复。若涵洞孔径偏小,视该处汛期水流量情况,加孔或扩大跨径;若涵洞位置不当,局部破坏的按原结构修复,并将引水沟槽改善顺适,全部破坏的改建在适当位置;发生主河道不利演变时,可按原设计修复并随路线增设防护工程;涵洞翼墙倒塌,洞身垮塌以及铺底冲毁的修复应依据水毁的成因有针对性的确定水毁修复方案。

三、震前震后都不应忽视的相关问题

地震毕竟是突发事件,但震前灾后要在日常养护工作中,牢固树立“预防为主”、“防重于抢”、“防治结合”的思想,把隐患消除在日常养护中,因此,公路养护部门要把防治当作一件大事来抓。

1.做好监测工作,时刻关注地质信息。对所辖公路路基、路面、桥梁、桥涵等设施进行地质灾害调查和动态监测。加强同当地气象部门的联系,随时掌握气象动态,做好局部地震、山洪、泥石流的监控和防范工作。

2.制定救灾预案,常备救灾物资。备好足够的水毁抢修物质和材料,资金有限时可采取与沿线料厂或物质供应商签定汛期即时供货保证协议的方式储备物质。近年来,由于道路抢修的需要人们开发了不少水泥基道桥快速修补材料。快速抢修抢建材料与普通材料相比,具有极好的施工性能和极高的小时强度。它同时具备:大流动度、无收缩、早强高强、高黏结性、耐久性、抗油渗等多种产品特性。目前比较先进的抢修抢建材料大多以喷射混凝土、自流平自密实混凝土、高强混凝土、水泥基灌浆材料为主。这些新型抢修强建的材料运用于公路施工,这些材料大多适用于市政养护工程、道路抢修、各种混凝土结构加固、防护。

3.全面抓好预防,落实好日常性养护。根据不同公路、不同季节、不同气候制定预防性养护措施。每年震期前应对所辖公路进行拉网式隐患调查,查出的隐患应在震期之前处治完毕,尽可能把公路隐患消灭在萌芽状态。灾情发生后要按照“立足灾情、严阵以待、突出重点、严密组织、统一指挥、协同作战、反应灵敏、全力以赴、快速高效、保障畅通”的原则启动灾后应急抢修预案和雨季水毁抢修责任制并抓好落实。在预案中要对敏感路段及重点桥梁逐一落实防治措施。

第6篇:地震灾害的成因范文

1地震次生灾害造成的交通设施损坏

研究次生灾害造成交通设施破坏的原因,对于有针对性的采取对策、防灾减灾事业发展有积极的现实意义。地震崩塌及滑坡灾害是汶川地震地质灾害的主要形式,对区内公路、房屋等造成严重损毁[5]。地震时大量发生的崩塌、滑坡,以及地震后相当长时间内持续发生的泥石流等地质灾害,在地质条件恶劣的地区,比一般地质情况的平原、丘陵,对道路交通的破坏和影响更为严重。下面具体分析下各种地震次生灾害的成因。

1.1崩塌西部山区山高坡陡,大量斜坡坡度大于55°,为崩塌形成的理想地形条件。横断山区等地地质构造复杂,岩体被地质构造破碎,富含节理、裂隙面、岩层边界、断层等岩石脱离山体的边界条件。同时山区岩体临空面多,风化严重,进一步降低了岩体的强度和完整性。地震可以造成坡体岩土强度降低,结构及完整性破坏。地震时由于地壳的强烈震动,边坡岩体中各种结构面的强度降低,同时由于水平地震力的作用,岩体的稳定性大大的降低,一般来说,地震烈度7度以上的山区都会诱发大量崩塌。一旦遇到地震大批的山石滚落而下,将原有道路的道路彻底砸毁,并堵塞了道路,造成抢通的困难。

1.2滑坡西部山区由于地方经济和社会发展水平等原因,大量修建盘山公路,需要修建隧道的路段代以迂回展线路段。傍山公路采用高边坡,边坡坡率大,很多边坡没有防护工程,山体结构土石疏松,岩石、风化严重,极易发生塌方、滑坡、路基滑塌等严重灾害。西部山区里适合城镇建设的平地是稀缺资源,为了获取更多土地,人为地大量挖掉山的斜坡,贴着陡峭的山坡修建城镇、道路等。自然斜坡的稳定性被破坏后,扩大了滑坡发生的概率。人工开挖边坡,在坡体上部加载(如修建路堤、丢弃矿渣),改变了斜坡的外形和应力状态,增加了下滑力,相对减少了斜坡的支撑力,从而容易引发滑坡。地震发生后不断的余震使地震已经造成松动的山体出现大规模的山体滑坡等次生灾害。汶川震区大量难以统计的沟谷、坡面型松散的物质都增加了泥石流爆发的几率。汶川地震的破坏力之大,震松的泥土和震裂的山石量在中国历史上可以说“前所未有”,结果震后安县就产生了迄今为止在世界都堪称规模巨大的滑坡。

1.3泥石流山区有适合泥石流发育的地形条件,地震造成的崩塌和滑坡制造出大量松散固体物资,一旦遇到暴雨,极易产生泥石流。在经历地震之后,汶川地区的地质结构发生了明显改变。2010年8月发生的泥石流,汶川地震灾区德阳市绵竹市清平乡和震中阿坝州汶川县映秀镇以及都江堰龙池镇受灾最为严重。除降雨量暴增这个诱因之外,地震是这次汶川泥石流爆发的主要因素。地震令当地的山体不稳定,暴雨极易诱发泥石流。山区地震造成的泥石流往往从震后第一个雨季开始,震害20年乃至更长时间都可能发生群发性泥石流,并造成灾害。汶川地震灾区在今后相当长的时期内,重大地质灾害将主要表现为大规模群发性的泥石流,而为泥石流发生创造条件的主要是汶川地震所触发的崩塌滑坡在坡麓和沟谷地带形成的大量松散堆积物。地震崩塌滑坡,尤其是大型崩塌滑坡越为密集的地方,泥石流发生所需要的固体物源越为充分,爆发大规模群发性泥石流的可能性也就越大[6]。

2中国西部交通设施抗震对策

山区地震次生灾害防治措施主要在于选线,远离高陡斜坡,尽可能地采取隧道形式,就可以在很大程度上远离崩塌。滑坡、泥石流等地质灾害。

2.1崩塌边坡坡度较陡的硬岩、风化碎裂高容易引起崩塌落石破坏,在崩塌风险的地区在道路选线时注意避让。对于小型的危岩,首选的方案是清除,清方刷坡作为主动防护措施,能有效地减少崩塌造成的危害。有防护的边坡产生崩塌破坏程度远小于无防护的边坡,采用锚杆、防护网、喷混凝土等方案加固边坡。对于地震多发的山区要推广使用主动防护网,施工期间不影响通车,综合费用低,防灾效果比较好。对于受危岩威胁的已有交通设施,可以采用落石槽、拦石网、明洞等进行防护。明洞作为被动防护措施,能够有效地引导或者避让崩塌灾害与段落,但是其工程造价较高,施工工期较长,难度较大,在选取此项防治措施时需要充分考虑经济效益和社会效益。汶川地震中都汶路彻底关大桥抢通方式是用约4万方土石堆砌起来的新路堤与断桥两头合龙,类似情况也常见。路堤抢通修复容易,有崩塌风险的地区桥梁引桥不宜过长,采用路堤形式或隧道形式更好。

2.2滑坡对道路地质灾害进行充分的地质灾害评估,对大型滑坡灾害点和隐患点重新进行选线,采取绕避方案。在道路重建选线中尽量采用半幅路半幅桥的方案通过峡谷区,尽量避免大量开挖边坡,诱发大规模滑坡。常规滑坡处理办法是刷方防排水工程、减载护坡、抗滑桩等。排除地表水,可在滑坡体的集汇水部位修建排水沟,在滑坡体后缘及两侧修环形截水沟,在滑坡体上修排水沟,或顺坡向修排水沟。排除地下潜水,可采用钻孔(打垂向孔、斜向孔、水平孔等)排水[7]。对于那些因坡角太陡,而形成重力卸荷型的土体滑坡可将滑坡体后缘土体削去一部分,使斜坡的坡角变缓,同时使上部重量减轻。斜坡的坡面可采用浆砌骨架或三维网(如:土工格栅等)进行防护,这样可保持斜坡稳定[7]。对某些规模较大的滑坡体,在挡土墙难以奏效的情况下,可在滑坡体的前缘或其他适当部位设置抗滑桩,或采用桩墙结合,实现挡土效果。采用锚索与抗滑桩相联合的抗滑结构治理滑坡,抗滑桩桩身插入稳定层后,在锚索的作用下,其受力状态更加合理,桩身内力有一定降低,可以减小桩身截面尺寸和配筋量。尤其是对大型滑坡的治理,其经济效益尤为明显。同时可以采用预应力锚索结构,治理效果更佳。

2.3泥石流中国西南山区一直是泥石流高发地区。汶川地震后四川省发生了多次特大泥石流,一定要给予高度重视。鉴于震后泥石流发生的长期性,要减少泥石流对交通设施的损坏,首先方案是选线时予以避让。泥石流治理应遵循全面规划、综合治理,以工程治理为主、生态环境保护与工程治理相结合,以拦为主、确保足够拦沙库容、拦排结合,以治沟为主、治沟和治坡相结合的基本原则[8]。泥石流治理最主要的工程措施有构筑拦挡坝、防护堤及排导槽[9]。对于公路而言泥石流治理的根本目的在于确保公路建构筑物的安全与稳定、使公路交通得以有序进,使泥石流体能够快速穿越横亘泥石流沟的公路是公路泥石流治理关心的核心问题。因此泥石流地区道路往往采用无墩大跨高桥或者隧道的方案跨越泥石流沟。

3结语

第7篇:地震灾害的成因范文

[关键词]桥梁抗震设计、破坏的类型、措施

中图分类号:TU352.11 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)09-0186-01

一、地震给桥梁带来的破坏类型

(一)支座破坏

根据我国对地震灾害中桥梁的调查显示112座桥梁中有53座桥梁约占47%发生了支座破坏,综合国内外十次大地震的调查报告,支座的破坏现象属于普遍现象。支座的地震灾害主要表现为支座倾斜和剪断、自动支座的脱落和支座自身建造组成的破坏。支座垫块被重力压碎,使得桥板不稳定,甚至造成落梁。落梁的发生与支座破坏密切相关,支承破坏使得桥梁上部失去支撑,造成落梁事故。当支座破坏时会使得墩-梁之间产生位移,当墩梁间的相对位移大于主梁搁置长度后,主梁将从桥墩脱落从而使得发生落梁。

(二)梁体移位造成的破坏

上部梁体的移位是震害中常见的破坏,根据地震的震向而发生纵向移位、横向移位以及扭转移位。其中伸缩缝处发生移位成为主要灾害。地震时地势的扭曲,桥梁的梁体移位是绝对的。如果震幅较小不会发生太大的移位,震后将换掉不能正常工作的的支座,把梁体加固后恢复原位,桥梁就还可以正常工作。但是,如果震幅过大,造成较大移位就会导致落梁。所以采取抗震措施减小梁移就显得十分重要。就如云南地震时的有些桥梁上部结构没有落梁,发生了比较大的移位。虽然没有出现塌落事故,但是已经成为废桥不再能够正常使用了。

(三)地基与基础破坏

地基与基础的严重破坏是导致桥梁倒塌的重要原因,而且倒塌后基本无法修理。基础与地基的紧密相连,基础的好坏直接影响着地基的稳定程度。基础的破坏势必会引起地基的破坏,使得出现移位、倾斜、下沉、折断和屈曲失稳等现象。扩大基础的震害一般由砂土液化、地基失效的不均匀沉降、土承载力和稳定性较差、地面变形较大等导致地层发生水平滑移、下沉、断裂而造成的基础破坏。常见基础破坏除了上面的原因外,还有上部结构传导下来的惯性力所引起的桩基剪切、弯曲破坏,更有桩基础设计不当所引起的。桥墩在地震中会出现桥墩倾斜、沉降、移位、墩身剪断、开裂,受压缘的混凝土崩坏,钢筋屈曲、,桥墩与基础连接处折断、开裂等现象。

二、桥梁的抗震设计要点

(一)抗震概念设计

地震的发生存在多种偶然的复杂性因素,使得结构计算模型需要的假定结果与实际情况存在较大差异,以致计算机在一定程度上难以预测抗震性能。所以,在桥梁结构抗震设计中,不一定要完全信赖计算,概念设计其实比计算设计更加准确可信。优秀的概念设计使得桥梁结构的抗震性能更加出色。优秀的概念设计需要根据桥梁的功能和结构作出相应的力学分析,设计出独特的防震结构体系。抗震桥梁设计时,应对动力特征进行简单分析和对震力进行预测,找到桥梁结构设计的薄弱部位进行加固;然后对上、下部结构连接部位和过渡孔处连接部位及塑性铰预期部位和桥墩形式的选取、构造设计等进行分析同时作出相应的补救措施,防治桥梁出现坍塌,来保证桥梁结构的经济性、抗震安全性和选择结构体系正确性。最后,应根据分析结果对抗震性能的好坏进行综合性评定,根据分析结果再对设计方案进行不断的修改和完善,力求达到最佳。

(二)延性抗震设计

桥梁的抗震设计,要对预期会出现的塑性铰部位进行配筋设计计算,对其进行加固和防护;同时为保证抗震安全性,对桥梁结构进行分析,直到通过抗震能力检测。考虑多数条件,多种墩高和场地及多种地震烈度的情况,在进行桥墩线弹性最大弯矩比和非线性位移延性比参数的变化规律分析是通过大量数据分析统计和计算得到的,根据随机地震反应理论和动力计算,总结出估算解决桥墩位移延性的方法,降低地震所造成的危害。

(三)桥梁减、隔震设计

进行桥梁减震和隔震设计可以较好地提高桥梁抗震能力,并且具有简便、先进、经济等优点。减隔震支座的设计装置使得结构消耗的能量较少同时增大结构的振型周期,降低了地震时的震波频率,良好的自我复位能力结合了结构特点选取适当的建设方案,建立相应的建造参数,合理有效的使得结构地震的反应程度降低,使地震后桥梁上部结构基本能够恢复到原来的位置,最大程度的减少了桥梁建筑损失程度。

(四)场地的选择

在场地选择的过程中,应该选择有利于桥梁抗震的地势基础。其中有利于抗震的地段主要指一些土壤条件好和比较坚实的地段。不利于桥梁抗震的地段主要是指在地震的过程中可能发生陷落的松软地段以及土壤成因、岩石状态和性质都不明显的地段。

三、公路桥梁的防震措施

(一)防止落梁的措施

主梁的支承长度按照公式:a≥50+L(L是指梁的跨径;L单位为m;a单位为cm)有伸缩缝的相联桥墩在设置主梁限位装置的时候,适当的将主梁的支承长度在伸缩范围内取值稍微偏大一点。依据国内外建设规范以及抗震建筑设计细则,应设置纵向防落梁的安全防卫构造,但是限位装置不能妨碍防落梁构造作用的正常发挥。挡板构造尺寸应该适当偏大,主筋配筋要足,挡块内侧加入减震橡胶块,特别是在斜弯桥设计中应比直线桥具备更多的考虑挡块,内侧不仅应设置橡胶块,还应考虑留有不小于5cm的缝隙,同时桥墩盖梁端部悬出挡块外10cm为宜。

(二)桥台的抗震防护措施

桥台胸墙需要加强,并加大配筋数量,用来缓冲地震的作用力。在各个梁中间和梁与桥台胸墙中间适当设置弹性垫块,选取浅基的桥洞和通道来加强下部的支撑梁板,为防止墩台在地震时滑移,尽量使结构形状保持四铰框架。当桥位位置处于液化土或软土的地基时,使得桥梁中线与河流保持正交形状,并适当增加架桥距离,才能保证桥梁的安全质量。当桥台处于路堤较高的高度时,这样的情况就应该首先选择在地形平坦、横坡较缓的地段通过,来保证桥台的稳定。桥台高度的降低是稳定的前提,然后再将台身掩埋在路堤土方内,保证填土的密实度。基础的建设应尽量采取整体性强的T形、U形或箱形桥台,来保证地基的稳定强度。为防止砂土在地震时液化,桥台背部的每一层都需要非透水性的填料进行夯实,并且要加强防水设施的建设。

(三)桥墩抗震保护措施

桥梁抗震设计中利用桥墩的延性减震的方法是现在最实用的方法。高位桥墩应该采用钢筋混凝土的建筑结构,同时加强空心截面,加大桥桩和桥柱的半径。在桥墩塑性铰位置和挨着承台下桩基的范围区域内加强箍筋数量的配置,墩柱之间的箍筋距离与延性有着重要关系,距离越大延性越小,相对的间距越小延性越大。桥墩的高度相差过大时高度低的墩将延性较差最先受到严重的破坏。现有的绝大多数桥梁建筑中的结构都是钢筋混凝土结构,虽然钢筋混凝土结构具有优秀的抗震性能,但是如果设计不合理,钢筋混凝土结构在地震的作用下就会造成巨大的破坏。所以,通过一些抗震的措施来保证结构具有抗震所需的延性,抗震能力十分重要,这种做法也是为了在大强度的地震中保证桥台建筑物的结构不被改变和破坏,从而实现建筑抗震设计这一目标,使建筑物结构的完整与安全得到有效地保障。桥梁工程的抗震设计对整个桥梁质量安全有着重要的意义。

第8篇:地震灾害的成因范文

一、要充分认识我区多震灾的特点,进一步加强对防震减灾工作的组织领导,切实做好防震减灾工作。

由于我区地处印度洋板块与欧亚板块的碰撞挤压带上,地震活动频繁,从公元1474年起,我区及临近地区共发生5.0级以上地震高达60余起,频繁的地震发生,给我区人民的生命财产造成重大损失,遭受地震灾害重已经成为我区自然灾害最为显著的特点之一。在*年*7.0级地震造成309人的死亡人数中,其中仅*区所属的大研镇死亡人数就高达86人,占死亡总数的27.8%。根据《中国地震动参数区划图》(GB18306—2001),全区国土面积全都处于大于等于8度的高地震烈度设防区。据专家预测,本世纪初,全球的地震活动将进入一个新的活跃期,*区所处的*地区将可能发生中强以上地震的危险,未来我区面临的震情形势依然十分严峻,做好防震减灾工作的任务仍将非常艰巨。

防震减灾工作是属于国家安全体系的重要组成部分。今后几年是*区发展最为关键的时期,做好防震减灾工作的好坏,直接关系到广大人民群众的生命财产安全,关系到社会的稳定,关系到*区党代会上的各项奋斗目标的完成。努力做好防震减灾工作,不仅是我区所面临的震情形势和以人为本理念的必然要求,更是我区经济社会又好又快持续发展的必然选择。*年*的7级大地震发生后,遭受地震巨大灾害的*各族人民,在各级党委政府的坚强领导下,团结一心、众志成城,发扬优良传统,弘扬自强、广纳、超前、进取的“*精神”,抢抓机遇,努力拼搏,在国内外的大力支持援助下,使大灾难变成了大机遇,促成了大发展,经过3年的艰苦奋斗,圆满地完成了重建一个新*的目标任务,实现了*经济社会发展史上的第一次腾飞,创造了人类抗震救灾史上的奇迹。前事不忘,后事之师。在今后的工作中,我们要进一步认清形势、提高认识、切实加强组织领导、增强责任感和使命感,把防震减灾工作纳入各级党委、政府的议事日程,牢固树立震情无小事、责任重于泰山的意识,未雨绸缪,居安思危,一心一意谋发展,聚精会神搞建设,以对党对人民高度负责的精神,切实做好防震减灾工作,。

二、要以科学发展观为指导,不断巩固完善地震监测预报、地震灾害预防和地震紧急救援的三大工作体系。

(一)、以地下流体监测和地电监测为主、宏观监测网点为辅,进一步夯实基础,巩固完善地震监测预报体系。

监测工作是地震工作的基础,是地震监测预报工作的主战场。通过几年不懈的努力,我局现已拥有水质、地电、电导率等多项地震监测前兆手段,开通了*地震电台通讯的联网,实现了全省范围内的计算机联网和地震监测数据传输与共享。2008年,在*区党委、政府和上级的关心支持下,完成了*山观测站的搬迁工作,恢复和建立了数字化*地电台的观测和监测用房。并逐步建立和恢复了束河龙泉、义尚甘泽泉、七河共和完小龙潭、金江温泉、七河黄龙潭、大东温泉等六个地下水宏观观测点和宏观监测网。形成了以流体监测和地电监测为主、宏观网点为辅的我区防震减灾工作的监测预报体系雏形。从1993年地震局成立开始,我局始终紧紧抓住地震监测这一基础工作,狠抓监测管理和质量,在全省每年的地震监测质量评比中,连续15年保持佳绩。通过不断地实践,监测人员的素质明显提高,一批革命化、年轻化、知识化、专业化的地震科技工作者,已经挑起了监测工作的重担。*年,经过努力,引进实施了国家地震重点科研项目----中国川滇强化地电数字化地震测试项目,完成了川滇强化地电数字化*台的建设,使得我区的地震监测由模拟向数字化现代化迈出了坚实的第一步。地电数字化*台的建立,不仅夯实了监测基础,弥补了地电监测在*地区的空白,而且也必将对实现我区社会经济发展的战略目标产生重大影响。在今后的工作中,我们要一如既往、自始至终、进一步夯实基础,不断巩固完善地震监测预报体系。

(二)、要以开展工程震灾预防措施为主,加大地震、抗震科研成果的运用,通力合作,努力推进我区的震灾预防体系建设。

地震是群灾之首,而地震最可怕的是因地震造成房屋建筑的倒塌破坏而致人伤亡。国内外的多次地震表明,一座城市设防与不设防在地震后的结果大不一样。在大研镇因地震死亡的86人中,其中因房屋破坏直接造成死亡人数高达83人,占死亡总人数的96.5%,间接死亡3人,仅占死亡总人数的3.5%。尽管,目前实现地震预报是世界难题,但在地震来临之前,积极主动采取综合预防措施,对减轻人员伤亡更具现实意义,防御灾害比救灾更人道,更能体现以人为本的人为关怀。

因此,在未来*城市和农村的发展进程中,我们要继续努力加大地震科技成果和抗震技术的运用,提高城市和乡村建筑物的抗震能力,着重以开展建筑工程项目的震灾预防措施为主,依法、管理、规范抗震设防工作。多年来,地震、城建、抗震办等部门在开展抗震设防和抗震加固等工作方面,投入大量的人力和资金,做了大量卓有成效的工作。在今后的工作中,我们更要积极主动与城建、规划、发展计委等部门加强联系,通力合作,围绕中心,服务大局,从每一个项目的论证、选址、设计、图纸、施工等等方面严格把好关,各负其责。在我区稳步推进实施城镇化的过程中,结合以新农村建设、金沙江水库移民安置搬迁工程以及我省实施农村民居地震安全工程为契机,在防御地震、抗御地震等基础薄弱的广大农村中,继续加大防震、抗震的科技成果和科普知识的宣传、管理和应用,进一步扎扎实实抓好城乡的抗震设防工作,努力推进我区震灾预防体系建设。

(三)、进一步落实好《*市*区破坏性地震应急预案》,创新工作机制,采取综合防御的措施,巩固完善我区地震紧急救援体系。

凡事预则立,不预则废。早在1993年,*县委、县政府就制定颁布了《*纳西簇自治县破坏性地震应急预案》和《*县抗震防震指挥部各职能机构一览表》、《*县抗震防震指挥部组织机构一览表》(简称《预案》和《两表》),并成立了*县抗震防震指挥部,设立了常设办公机构。各乡镇的党委政府也十分重视防震减灾工作,并积极采取综合防预措施。正因为如此,*7.0级大震突然来临时,依据《预案》在震后不到10分钟,县委、政府迅速成立*县抗震救灾指挥部,率领全县人民展开了一场抗震救灾的斗争,最大限度地减轻了地震伤亡和损失,创造了人类抗灾史上的奇迹。*地震的实践再次证明,制定落实好多震区《预案》工作,不仅能够迅速有效地在震后实施紧急救援工作、抢救生命、减轻损失,而且对城市功能在灾后快速恢复和持续发展起到重要作用。区县分设后,根据我区的实际,区人民政府及时制定出台了《*市*区破坏性地震应急预案》,各部门、乡镇、办事处也制定了相关的《地震应急预案》。因此,我们要进一步常抓不懈,有备无患,落到实处,确保一旦破坏性地震发生,抗震救灾指挥部立即启动《预案》,使地震应急救灾工作能够协调、有序、高效的进行。

*年,根据*区《预案》的文件精神和要求,我局结合实际,解放思想、开拓创新,积极强化防震减灾的群测群防网络建设和人员队伍建设,在不增加机构、不增加人员、不增加经费“三不增加”的情况下,聘请了各乡、街道办事处的相关的人员担任我区的防震减灾助理员,即由各乡、街道办事处的民政助理员担任防震减灾助理员,明确了各乡人民政府乡长、各街道办事处主任为所属地的防震减灾工作的第一责任人,把地震应急的各项工作落到实处,首创了新的防震减灾工作机制。在今后的工作中,我们要不断总结经验、发扬成绩、继续充分发挥我们的政治优势,积极采取综合防御措施,组织和动员整个社会的力量,进一步巩固完善好我区的群测群防网络体系建设和人员队伍建设。要充分利用学校教育、新闻媒体、广播电视等资源优势,深入持续广泛地开展宣传和普及防震减灾知识,使广大人民群众能正确地认识地震、对待地震,提高公众的防震减灾意识和紧急避险能力,自觉地参与到地震应急救援中来。

三、要进一步严格按造“*”的要求,建设好一支高素质的防震减灾队伍,为依法管理防震减灾工作打下人才基础。

防震减灾是一项特殊而平凡的公益性事业。地震是当今科学的难题,地震成因的复杂性决定了防震减灾工作是一项专业性强,知识含量高,涉及面广的高科技工作。没有高素质的文化水平,没有高水平的专业技术人才,防震减灾工作就只能在低水平上徘徊。防震减灾事业的发展不能单靠增加人力,养活一只庞大而低素质的队伍去完成,需要的是一只有强烈的敬业精神,文化素质较高,专业技术水平较强的精干队伍。由于地震工作具有连续、持续的工作特点,许多岗位,如值班、监测、电台等工作不可能得到正常休息。尤其是面对市场经济的大潮,要安心地干好地震这一没有“油水”的“冷门”,一个人的思想政治素质对一只队伍的建设显得特别重要。

因此,在今后的工作中,我们不仅要统一思想、提高认识、加强组织领导,还要为防震减灾工作者创造良好的工作环境,更要进一步严格按造“*”的要求,努力培养和造就一支思想过硬、业务精通、纪律严明、作风顽强、甘于清平、爱岗敬业的防震减灾队伍。不断地积极深入开展学习贯彻落实《防震减灾法》的活动,为依法管理防震减灾工作打下人才基础。

第9篇:地震灾害的成因范文

【关键词】 电梯 地震预警 电梯管制运行

1 引言

目前,我国已有近250万台新老电梯伴随着城市楼群日夜运行,人们对电梯的依赖性越来越大,电梯的安全性能依旧是评价电梯品质的第一要求。

中国是全球电梯第一消费大国,却约有70%的电梯安装在地震带上。在应对地震灾害的电梯安全方面,除了在前期设计阶段提高电梯防震性能这类高成本的“被动防御”之外,更值得重视的是基于电梯地震预警技术的“主动防御”。前者局限于新增投产电梯,后者却可以同时适用于新老电梯。显然,一套完善的电梯地震预警和管制运行系统更适合于我国大量在用电梯的实际国情。在主城区中分布广泛、量大面广的电梯,尤其是中高层建筑的电梯,具备了加装地震预警装置并组建城市/片区地震预警与管制运行的先决条件。

2 国内外电梯地震法规

日本是地震频发国家,从1980年出台并不断完善至今的《电梯抗震设计与施工指南(2009)》[1],就明确设定了日本电梯中等地震时能保持安全运行、大地震时不出现设备严重损坏而导致人员伤亡、地震时实施电梯管制运行以方便乘客紧急避难等抗震目标。美国1964年阿拉斯加发生地震之后,电梯抗震能力不足得到了关注,ASME A 17.1中有关地震区域电梯的安全要求已经经过多年的完善。

中国同样是多地震国家。据统计,20世纪以来共发生6级以上地震近800次。笔者所在单位科研课题组自汶川大地震以来,在中国特种设备检验协会牵头下,开展国家质量监督检验检疫总局科技计划项目“四川5.12地震中电梯技术状况与电梯抗震技术分析研究”,总结发现当地震发生时电梯仍运行往往会造成导轨变形、部件损坏,或对重脱轨/轿厢脱轨,轻者乘客困梯受惊遗留心理阴影,重者电梯毁坏轿厢坠落人员伤亡,成为国家不得不重视的地震次生灾害源。汶川大地震后对六个重灾区特种设备进行排查,4.9万台电梯中就有20918台受损,而高达一千台电梯报废或重大维修。抓其根本原因,就是地震时电梯仍旧运行导致的。

由于我国现行的电梯标准基本上是照搬欧洲电梯标准,缺少预警和防震方面的内容,致使电梯行业中产品的抗震功能无所遵循。例如GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》对电梯导轨计算的规定,只考虑了“正常使用”和“安全装置作用”两种工况,并未提及“地震”时的要求考虑。

如能有效利用地震预警技术,在危害性地震到来之前,及时或提前地将乘客释放至梯外并停梯,则能显著地降低电梯的地震运行风险,保障人民生命安全,减少社会经济损失。

3 基于电梯的地震预警与管制运行系统的基本思想

基于电梯的地震预警与管制运行系统的基本目的有两个:一是减少本梯在震时运行而造成生命危险和电梯受损的风险;二是实时采集在城市内分布的地震信息,通过地震预警算法,降低误报漏报的概率,在震前命令片区内电梯管制运行,让人群及时疏散,提高公众安全[2]。为配合管制运行机制,该系统由三个层次构成,如图2所示。

3.1 地震预警技术的原理[3][4][5]

地震时由于地球板块运动相互挤压造成断层,断层移动受阻致使地壳结构不稳定而引发的。根据传播方式不同,地震波可分为P波(初期波,Primary Wave)和S波(主震波,Secondary Wave)两种。P波为纵波,速度较快,6km/s,在其传播的相同方向交替压缩和膨胀物质,但其传递震动能量小;S波为横波,速度较慢,传播速度为3.5km/s,但S波震动能量大,且其上下前后摇动地面,往往危害建筑物内尚在运行中的电梯。地震预警技术就是利用两者波速差,赶在破坏性的主震波S波到来前检测出先到的P波,发出警报,降低风险。

3.2 基于电梯的地震预警装置

在城市主城区的电梯,尤其是在密集人流场所内的电梯,加装地震预警装置是本系统实现的物理基础,其主要任务是检测地震动加速度,向控制柜发出指令和上传地震参数信息。该装置主要由下述3个部分组成。

(1)三轴向加速度MEMS传感器;根据地震波的传播原理,先到的P波震动较轻,后到的S波震动明显,因此可以通过检测电梯所处位置的地震动加速度以实现地震预警。伴随着微型传感器的崛起,已有研究将MEMS技术应用于地震动检测[6][7]。低g宽频带的三轴MEMS加速度传感器非常适合安装在建筑物内(地坑、井道或机房)的电梯地震预警装置作为地震动加速度检测。由于本地预警的情况下,P波和S波很难区分开来,因此可以采用动参数阈值报警法,包括二级加速度阈值法和破坏烈度DI法,综合判断本梯是否需要切换至管制运行状态。

(2)GPS定位系统;用于对地震预警装置向片区预警与管制运行控制中心上传数据时,对数据源的地理位置作为定位参考,形成城市地震信息的电子立体地图;同时利用GPS的高精度时钟,使所有同城的上传数据信息能够时钟同步。

(3)信号接口与通讯系统;实现本梯预警与管制运行是本系统的首要任务。因此,该装置需要通过信号接口将指令传送至控制柜,使其按需切入/切出管制运行模式。每个楼宇内电梯地震预警装置可以将本梯地震信息/数据上传至片区预警与管制运行中心。这套通讯系统可以通过电话线路、光缆、短波、卫星或专用通讯线路传输数据和接收指令[8][9]。

3.3 基于城市/区域的地震预警中心

(1)单台电梯的地震预警装置;单台电梯的地震预警装置是实现地震中电梯管制运行的前提条件,必须要有效监测本梯的地震动加速度,当地震来临时能即刻切换至管制运行模式,保障人民生命财产安全,防止因地震中未停止运行导致电梯事故。

(2)片区预警与管制运行控制中心;独立的电梯地震预警装置只是针对本梯的震时管制运行,而文中提及的该系统深远意义更在于,能够将分布式的众多地震监测信息实时上传至片区预警与管制运行控制中心(简称片区控制中心)。当没有地震时,片区控制中心定时分散性抽取片区内地震预警装置的信息,并进行缓存;当地震P波达到时,抽取到超越震动阈值的信息会规模性增多,则改为全局读取地震信息和震动数据。根据片区内大数据样本确定地震参数,如三要素震中(方位、距离)、震级和震源深度等,有效防止漏报和误报,提高系统可靠性。如确认是破坏性有感地震则通知片区内所有电梯地震预警装置进入管制运行状态,同时上报结果、信息和震动数据至城市预警数据分析中心。片区控制中心的辖区半径至少要大于一个预警盲区的距离。

(3)城市的地震预警数据分析中心;城市的地震预警数据分析中心(简称数据分析中心)将上报的数据综合推断,进一步调度邻近片区的地震动信息,快速评估地震的可能性。如有需要,及时在S波未达到前,通知可能受影响的片区强制执行管制运行。在震后,根据实时的全局地震动参数和历史数据进行全局电梯震害的快速评估。

3.4 地震中电梯管制运行机制

(1)本地管制运行机制。地震预警装置的首要功能是使电梯能在地震发生前及时将轿厢内乘客疏散至梯外逃生,因此当检测到超越一级震动阈值时电梯切换至低速运行模式直至震动强度降低;当超越二级震动阈值时,则向电梯控制柜发出指令让其紧急就层,并持续敞开梯门释放乘客逃离。

(2)远程管制运行机制。当片区控制中心发出强制管制运行指令,则区内电梯即刻执行就层,并持续敞开梯门;在地震过后,由数据分析中心对震后电梯灾害进行快速评估,对不存在受损风险的电梯指示其退出管制运行机制;对存在健康隐患的电梯,及时通知电梯监管部门,组织检测机构、维保单位、制造厂商进行现场排查。

4 电梯的地震预警作用

基于电梯的地震预警是具有很深远的社会效益的,它不仅可以减轻乘客伤亡和降低次生地震灾害的发生,减低地震情况下受损电梯的数量和损坏程度,而且也为震后紧急救援和抢修提供了第一手的信息,减少震损电梯的修复成本,以最快地速度恢复电梯正常运行,尽快恢复人民正常生活。而在用电梯加装地震预警装置对于推进城市化的中国来说也具有极大的社会意义,其作用在于:

(1)本梯预警,命令电梯进入管制运行。电梯预警装置当检测到地震来临时,向电梯控制柜发出管制运行指示,使电梯就层释放乘客,大大有利于在地震过程中额速运行造成人员伤亡的危害。(2)实现异地预警。通过城市的地震预警数据分析中心收集到的震时信息,向下辖的异地片区发出地震消息,提前让其他片区下的电梯进入警戒或管制运行。(3)震后本梯健康状况评估。根据本梯的加装地震预警装置所得的地震数据,为震后电梯的健康状况初步评估提供决策数。(4)震后地区灾害评估。利用搜集片区下所得的地震数据,有利于对灾区的受震程度给出初步分析,为救援地点预测提供科学依据。(5)地震数据记录样本研究。对各个片区收集到的地震信息样本对震后的地震学研究尤为珍贵,可为科研机构建模型、统计分析,进一步了解我国地震成因和预防提供丰富的样本基础。

5 结语

地震灾害的突发性和毁灭性使得当今地震预警技术的地位日益受到重视。我国是地震频发的国家,在用电梯250万台就有七成电梯均处于地震带上。本文在针对地震中无管制运行电梯对公共安全的危害性基础上,提出电梯地震预警与管制运行系统的初步构想,并对系统构建层次和地震中电梯管制运行机制进行了设计。并指出利用量大面广的在用电梯实现地震预警深刻的社会意义,对我国在广东先试先行逐步开展提高电梯抗震性能与地震预警技术提供了前瞻性的探究基础。

参考文献:

[1]日本电梯安全中心编(徐佩香,张香荣译).电梯抗震设计与施工指南[M].中国建筑科学研究院建筑机械化研究所,1989.

Janpanese elevator safety committee. Elevator anti-seismic design and construction guide[M].Institute of Building Mechanization China Academy of Building Research Press, 1989.(in Chinese)

[2]陈金根,朱晓东.如何有效减少地震时电梯对乘客的伤害[J].中国电梯,2008,13.

CHEN Jingen,ZHU Xiaodong. How to Reduce Hurt of Seismic Elevator to Passengers [J]. China Elevator, 2008.13.(in Chinese)

[3]袁志祥,单修政,徐世芳等.地震预警技术综述[J].自然灾害学报,2007,(06):216-223.

YUAN Zhixiang,SHAN Xiuzheng,XU Shifang,et al.An overview of earthquake early warning technology[J]. Journal of natural disasters, 2007,(06):216-223.(in Chinese)

[4]宋晋东,李山有,马强.日本新干线地震监测与预警系统[J]. 世界地震工程,2012,(04):1-10.

Song jindong,Li shanyou,Ma qiang. Overview on earthquake monitoring and early warning system for high-speed Railway (Shinkansen) in Japan[J].World earthquake engineering, 2012,(04):1-10.(in Chinese)

[5]李山有,金星,马强等.地震预警系统与智能应急控制系统研究[J].世界地震工程,2004,20(4):21-26.

Li Shan-you,Jin Xing,Ma Qiang,et al.Study on earthquake early warning system and intellegent emergency controling system[J].World earthquake engineering,2004,20(4):21-26.(in Chinese).

[6]林世荣.地震仪器指标体系研究与MEMS仪器设计[D].哈尔滨:中国地震局工程力学研究所,2012.

LIN Shirong.Research on specification system of Seismometers and Design of MEMS accelero- gragh[D] .Harbin:Institute of Engineering Mechanics,China Earthquake Administration, 2012.(in Chinese).

[7]夏丹丹.基于P波检测的民用地震预警系统设计[D].合肥:合肥工业大学,2012.

XIA Dandan.Design of Civil Earthquake Early Warning System Based on P-wave Detection [D].Hefei:HeFei University of technology, 2012.(in Chinese).

[8]翟世龙.黄静,数字强震动台网远程光纤通信方案及其应用[J].地震工程与工程震动,2013,33(2):37-42.

ZAI Shilong, HUANG Jing. Digital strong motion network remote optical fiber communication programs and its application [J].Journal of Earthquake Engineering and Engineering Vibration, 2013,33(2):37-42.(in Chinese).