淺談土木工程在自然災(zāi)害中的作用

劉振輝

摘要：在人類文明發(fā)展的歷史長河中，伴隨著人類科學(xué)技術(shù)文明的進(jìn)步，各種各樣的再難，自然的、人為的，都給全球人類造成了不可估量的損失。災(zāi)害呈日益增長的趨勢，是一個全球關(guān)注的熱點(diǎn)。災(zāi)害，特別是工程災(zāi)害，每年給人們帶來了巨大的生命和財(cái)產(chǎn)損失，因此，如何抗災(zāi)防災(zāi)，已經(jīng)是土木工程界著重關(guān)注和研究的課題。鑒于上述原因，國務(wù)院學(xué)位委員會把“防災(zāi)減災(zāi)”隸屬于土木工程這個一級學(xué)科以下的一個二級學(xué)科，然而土木工程在防災(zāi)減災(zāi)中也具有無可比擬的積極主動性和不可替代性。

關(guān)鍵詞：土木工程 災(zāi)害？ 人為災(zāi)害？ 防災(zāi)減災(zāi)

引言：災(zāi)害是對能夠給人類和人類賴以生存的環(huán)境造成破壞性影響的事物總稱。土木工程中的災(zāi)害主要分為自然災(zāi)害和社會災(zāi)害。自然災(zāi)害是自然界中物質(zhì)變化、運(yùn)動造成的損害。例如，強(qiáng)烈的地震，可使上百萬人口的一座城市在頃刻之間化為廢墟；滂沱暴雨泛濫成災(zāi)，可摧毀農(nóng)田、村莊，使成千上萬居民流離失所；嚴(yán)重干旱可使田地龜裂、禾苗枯萎、餓殍遍野；火山噴發(fā)出灼熱的巖漿，可使城鎮(zhèn)化為灰燼；強(qiáng)勁的颶風(fēng)、海嘯可使沿海村鎮(zhèn)蕩然無存，諸如此類，都是大自然帶給人類的“天災(zāi)”。人為災(zāi)害是由于人的過錯或某些喪失理性的失控行為給人類自身造成的損害。

一、 工程災(zāi)害的類別

1、 地震災(zāi)害

地震是由于地殼破壞而引發(fā)的地面運(yùn)動，這種地面運(yùn)動對人工建筑物可以造成嚴(yán)重破壞。中國位于世界兩大地震帶-環(huán)太平洋地震帶與歐亞地震帶的交匯部位，受太平洋板塊、印度板塊和菲律賓海板塊的擠壓，地震斷裂帶十分發(fā)育，是一個地震頻發(fā)的國家。1976年的唐山大地震，1999年的臺灣921大地震，2008年的汶川大地震都給人民的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來了不可估量的損失。在工程抗震方面，通過重新修訂各地區(qū)的抗震設(shè)防烈度，提高了工程抗震設(shè)計(jì)和抗震檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)。

城市生命線工程系統(tǒng)抗震包括系統(tǒng)震害預(yù)測、系統(tǒng)抗震能力評價(jià)、系統(tǒng)抗震設(shè)計(jì)和改造、震時系統(tǒng)控制、震后系統(tǒng)維修等內(nèi)容。

系統(tǒng)抗震設(shè)計(jì)與改造有兩條途徑：

第一條途徑是通過提高系統(tǒng)內(nèi)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)、設(shè)備和子系統(tǒng)的抗震能力來有效提高整個系統(tǒng)的抗震能力。

第二條途徑是通過優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來提高整個系統(tǒng)的抗震能力。

2、 風(fēng)災(zāi)

常見的風(fēng)災(zāi)有臺風(fēng)、暴風(fēng)、龍卷風(fēng)。對于高層建筑、大跨結(jié)構(gòu)、柔性大跨橋梁、輸電塔和渡槽等受風(fēng)面積大的柔性結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)設(shè)計(jì)與抗震設(shè)計(jì)具有同等重要的意義。

3、 地質(zhì)災(zāi)害

地質(zhì)災(zāi)害包括滑坡、泥石流和沙土液化等。地質(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引發(fā)，沙土液化一般由地震引起。這類災(zāi)害具有分布廣、破壞性強(qiáng)、隱蔽性及容易鏈狀成災(zāi)等特點(diǎn)，不僅會阻塞河道與交通、毀壞農(nóng)田和建筑物，還會造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，對生態(tài)環(huán)境造成巨大破壞。？防治的主要方法為錨索加固，擋土結(jié)構(gòu)。

4、 其他災(zāi)害

人為災(zāi)害主要由管理失誤或無視安全生產(chǎn)所造成的。

二、 土木工程在防災(zāi)減災(zāi)中的重要性

防災(zāi)減災(zāi)工程及防護(hù)工程學(xué)科是土木工程學(xué)科中的邊緣學(xué)科，其核心內(nèi)容為地震工程、抗風(fēng)工程、抗火工程和抗爆工程等。主要研究領(lǐng)域有兩個：一是土木工程結(jié)構(gòu)抗震研究的基礎(chǔ)問題─結(jié)構(gòu)輸入地震動參數(shù)的研究。主要研究內(nèi)容包括：近場波動數(shù)值模擬及并行計(jì)算技術(shù)；近斷層強(qiáng)震動的模擬；局部場地對地震動的影響；地震動空間相關(guān)性等；另一個為工程結(jié)構(gòu)防災(zāi)減災(zāi)（包括抗震、抗風(fēng)、抗火等）理論及應(yīng)用技術(shù)的研究。主要研究內(nèi)容包括：鋼結(jié)構(gòu)在地震荷載作用下的破壞機(jī)理及抗震設(shè)計(jì)對策；特殊和復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)理論與應(yīng)用等。土木工程在防災(zāi)減災(zāi)中的重要性主要體現(xiàn)在以下幾個方面：1.防護(hù)性無論從筑巢穴居，還是到近代的地下指揮所、核電安全殼都需要土木工程的防護(hù)。2.超前性防護(hù)設(shè)施必須建在遭受襲擊之前，如交通需要先修路架橋、發(fā)電先建電廠等。3.基礎(chǔ)性國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)設(shè)施，具有投入大、效益大、服役周期長等特點(diǎn)。4、普遍性各行各業(yè)都離不開土木工程，而其對土木工程也有不同程度的依存關(guān)系。5、恒久性淺談土木工程中的災(zāi)害臨滄匯邦建筑設(shè)計(jì)有限公司羅仕姜摘要：我國是世界上自然災(zāi)害類型多、發(fā)生頻繁、災(zāi)害損失較為嚴(yán)重的國家之一。在過去的40年間，每年災(zāi)害經(jīng)濟(jì)損失約占同年國家財(cái)政總收入的六分之一至四分之一。進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來，災(zāi)害直接經(jīng)濟(jì)損失每年約1000億元，個別年份甚至達(dá)數(shù)千億元，嚴(yán)重制約著社會的可持續(xù)發(fā)展。各種土木工程災(zāi)害也時有發(fā)生，使建筑者們也面臨著更多的困難和挑戰(zhàn)。

結(jié)語：我國是世界上自然災(zāi)害最為嚴(yán)重的國家之一，災(zāi)害種類多、分布地域廣、發(fā)生頻率高、造成損失重。在全球氣候變化和我國經(jīng)濟(jì)社會快速發(fā)展的背景下，近年來，我國自然災(zāi)害損失不斷增加，重大自然災(zāi)害乃至巨災(zāi)時有發(fā)生，我國面臨的自然災(zāi)害形勢嚴(yán)峻復(fù)雜，災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)一步加劇。由此可見，防災(zāi)減災(zāi)在我國有多么重大的意義。？

我國是世界上自然災(zāi)害種類最多的國家，國家科委國家計(jì)委國家經(jīng)貿(mào)委自然災(zāi)害綜合研究組將自然災(zāi)害分為七大類：氣象災(zāi)害、海洋災(zāi)害、洪水災(zāi)害、地質(zhì)災(zāi)害、地震災(zāi)害、農(nóng)作物生物災(zāi)害和森林生物災(zāi)害和森林火災(zāi).下面著重介紹一下地質(zhì)災(zāi)害。？

自然變異和人為的作用都可能導(dǎo)致地質(zhì)環(huán)境或地質(zhì)體發(fā)生變化，當(dāng)這種變化達(dá)到一定程度時，所產(chǎn)生的諸如滑坡、泥石流、地面下降、地面塌陷、巖石膨脹、沙土液化、土地凍融、土壤鹽漬化、土地沙漠化以及地震、火山、地?zé)岷Φ群蠊瑫o人類和社會造成危害。將這種現(xiàn)象稱為地質(zhì)危害。地質(zhì)危害也包括派生的災(zāi)害。