地震与工程建设

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  众所周知,地震是最严重的自然灾害之一,仅20世纪以来,全世界就有120余万人死于地震灾害。近40年来,全球破坏性地震所造成的经济损失已超过2000亿美元。由于我国地处环太平洋地震带和欧亚地震带之间,地震活动非常频繁,成为世界上地震最多的国家之一。历史上有记载的地震达4000多次,造成人员伤亡的346次,死亡人数高达230余万。特别是进入本世纪以来,我国发生6级以上的地震650多次,其中7~7.9级地震98次,8级以上地震9次。从50年代起,我国由于地震灾害造成死亡的人数已高达40万人,直接经济损失数百亿元,每年平均16亿元,损失极其严重。

  随着我国经济建设的飞速发展和科学技术水平的提高,一些规模和经济投入巨大、安全要求极高的复杂工程相继兴建,如核电站、海上钻井平台和规模巨大的能源、交通、化工设备等工程,这些工程在启动前,都迫切需要对地震安全问题进行评估。由于这些工程安全要求极高、工程非常重要,以往那种以宏观和定性为主的烈度评定已不能适应,而需要提出以宏观和微观相结合、定量为主、以动力学为指导的由反应谱和概率分析的方法,这些方法基本能够满足现代工程的需求。这样,一方面是我国严重的抗震防灾形势,一方面是现代化建设和大型工程对抗震减灾的高度要求。这种形势和要求摆在地震学家和工程地质学家面前,要求他们不得不充分运用现代数学、力学、物理学、地震学、地震工程学、地震地质学和工程地质学的理论和方法,去解决与地震有关的工程地质问题。研究地震与工程建设关系的一门科学-地震工程地质学就逐渐产生了。

  在同地震灾害的长期斗争中,人们通过大量地震灾害调查和科学研究逐步认识到,地震灾害的空间分布具有非均一性特点,它不仅决定于地震震级、震中距和建筑物结构等因素,而在很大程度上决定于地质环境的复杂性,如震源地质构造环境,地震波传播路经的地质条件变化、场地岩土类型和结构组合特点、地形地貌、地下水条件等。在震级和震中距相同的条件下,工程地质条件对震害大小的影响极大,有的地段对抗震有利,有的地段对抗震则不利,在城市和建设项目规划时、应尽量选择对抗震有利的地段,避开危险地段。一般来说,平坦场地或地貌单一的平缓坡地,地层由坚硬土层或均匀的中硬土层组成,地下水位埋藏较深,这些地段对抗震有利;相反,地形地貌上有条形突出的山咀,高耸的孤立山丘,非岩质陡坡地段,多种地貌的交接部位,在地层的构成上存在软弱土或可液化土,在平面上明显不均匀的地段等,则是抗震不利地段;另外,地震对可能发生滑坡、崩塌、泥石流、地陷、地裂等灾害性地质现象的地段,是抗震危险地段。

  地震与工程建设的关系极为密切,面向21世纪,地震工程地质学把主要研究内容集中在区域环境地震工程地质分析、场地工程地质、地基抗震工程地质评价三方面。具体内容:

  1.研究地震动引起的各类灾害效应及其产生的地震地质背景;

  2.研究、预测宏观地震灾害的类型及分布规律;包括地震地表破裂变形、地震滑坡、地表裂缝、地震液化。

  3.研究地震动过程中地震波传播特性及场地土层的动力效应;

  4.城市与重大工程的地震安全评价--地震危险性分析;

  5.提出地震工程地质区划原则与方法;

  6.为抗震防灾规划提供地质依据;

  7.研究地震工程地质勘察的技术原理和方法。包括地震工程地质调查的阶段性、研究精度和采用的基本手段,如测绘、物探、钻探、现场试验和室内实验的基本原理和方法等。

  

  


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