郭丹

摘 要：土木工程是我國社會發(fā)展的支柱工程，土木工程災害的產生嚴重影響著國家經(jīng)濟建設的順利發(fā)展。文章通過對災害的一般定義，并在了解災害本質的基礎上了解土木工程災害的涵義，了解其形成的原因、自身特點、災害的分類以及土木工程災害的防御技術等。同時，土木工程的不正當選址、設計、施工、設防、使用和維護等，都會影響土木工程的抗災能力。因此只有提高對土木工程災害的認識，人類才能夠對危險進行防御，并減輕事故發(fā)生頻率。

關鍵詞：土木工程；災害；防御；自然災害

中圖分類號：TU74 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）18-0127-02

Abstract： Civil engineering is the mainstay of social development in China. Civil engineering disasters seriously affect the smooth development of national economic construction. Through the general definition of disaster， and on the basis of understanding the nature of the disaster， the meaning of civil engineering disaster， the causes of its formation， its own characteristics， the classification of disasters and civil engineering disaster prevention technology and so on are dealt with. At the same time， the improper location， design， construction， fortification， use and maintenance of civil engineering will affect the disaster resistance of civil engineering. Therefore， only by raising the awareness of civil engineering disasters can human beings be able to defend against danger and reduce the frequency of accidents.

Keywords： civil engineering； disaster； defense； natural disaster

1 概述

災害的產生是致災體和承災體相互作用的結果，當承災體的一方抗災能力過小時，就容易引發(fā)災害，反之，災害就很難出現(xiàn)。雖然致災體是產生災害的重要元素之一，但是它的作用通常被人們夸大，尤其在古代科學技術不發(fā)達，人們認為這種致災體是天意的一種象征，人類的能力是弱小的，不能與之對抗的。但是，從現(xiàn)代科學發(fā)展的角度來看，雖然致災體是重要的因素，但不是決定因素，并不是所有的致災體都能導致災害的發(fā)生，比如火山噴發(fā)、荒漠地區(qū)的地震等沒有人類社會存在的地方，這種沒有承災體存在的情況下，致災體產生的狀況并不能引發(fā)災害。此外，人們可以利用自身的條件，比如先進的科學技術，來防止災害造成的影響，進行抗災、減災。例如，可以增加土木工程的抗震能力和工程質量來減輕自然地震帶來的災害。在美國、日本等發(fā)達國家，因為地殼的移動很容易發(fā)生地震，甚至是高等級的地震，但是卻不容易引發(fā)災害。[1]雖然人們很難改變自然現(xiàn)象產生的致災體，但是人們可以對致災體進行分析和研究，找出應對災害的方法。

2 論土木工程災害

2.1 土木工程災害的涵義

一直以來，我國將自然災害的招致體一般分為兩大類：自然災害、人為災害。通常自然災害可以分為以下幾類：一是氣象災害：通過大氣圈、水圈中的致災體引起的，如臺風、干旱、森林火災等。二是地質災害，它主要是由巖石圈產生的致災體而形成的，如地震、泥石流、山體滑坡等。三是生物災害，它是在生物圈循環(huán)過程中形成的致災體，主要有蝗蟲害、瘟疫等。同時，人為災害按照致災體的類型也可以分為三種情況：一是由于技術原因而招致的災禍，如核爆炸、化學用品等的爆炸。二是人的行為產生過失而產生的災害，比如交通事故、煤氣爆炸以及惡劣性質的火災等。三是人類惡意的做事方式產生的災害，如戰(zhàn)爭、戰(zhàn)亂、恐怖襲擊等。

在長期的災害形成系統(tǒng)中，人類有時候是致災體，有時候是承災體，同時也有可能兩者都是，他們是災害的受害者，或者是間接災害的造成者，人類在災害系統(tǒng)中有重要的作用，扮演著雙重角色。而土木工程也是集致災體和承災體于一身的顯著例子。在許多災害現(xiàn)象發(fā)生的過程中，土木工程往往因外力的沖擊作用，首先扮演承災體的作用，但同時，若因其的承載能力比較弱，很容易因為外力的沖擊作用而失效、倒塌，甚至造成大量的人員傷亡，損失大量的財力、物力、人力，擴大了災害造成損傷的范圍，從而體現(xiàn)了土木工程致災體和承災體的雙重作用。[2]但是長期以來，因為土木工程建筑的失效而引起的致災體產生災害的情況仍然沒有受到足夠的重視，很多的自然災害并不都是自然現(xiàn)象直接形成的，充分認識到這一情況，才能找到正確的減災和防災的方法。

2.2 土木工程災害的分類

將土木工程造成的災害進行分類，可以從土木工程失效、坍塌的外部因素進行探究，從而可以分為由自然環(huán)境造成的土木工程災害和由人為原因造成的土木工程災害兩大類。除了存在于地震中的土木工程安全隱患之外，還有許多的自然災害的致災體是由土木工程災害引發(fā)的。比如，在強烈的大風作用下，運輸電塔遭到破壞，造成我國電網(wǎng)的局部斷電，從而造成大量的經(jīng)濟損失。在零八年我國出現(xiàn)的極端雨雪天氣，使得南方許多廠房被迫倒閉，從而造成了大量的經(jīng)濟損失和人員傷亡。[3]在人為災害中引起的土木工程的致災體，可以進一步分為：技術過失、行為過失以及惡意行徑等方式。

3 土木工程抗災作用差的原因

3.1 土木工程的選址不當

土木工程不當?shù)倪x址，很容易出現(xiàn)災害的產生，例如當選址在有地震活動的地殼斷層時，比較容易發(fā)生滑坡泥石流等地質災害，尤其是在雨天，這種情況更加明顯。像這種很容易發(fā)生沉陷的地址，都不宜進行土木工程建設。當前，我國還存在許多危險地址還存在土木工程建設不當?shù)那闆r，但是卻沒有行之有效的方式來防止自然災害的發(fā)生，或者是防險的能力過高，花費的成本也過高，負擔不起。因此，為了避免此類的自然災害的方式，就是遠離或者避免在危險的地質條件下選址。

3.2 土木工程的設防不當

較高的土木工程設防能力能夠大大提高抵抗自然災害的能力和水準，適當?shù)脑O防是能夠減輕土木工程災害的有效措施之一。但是受當前條件的制約以及對地震危險水平的錯誤判斷，很容易造成不可挽回的損失，如上世紀七十年代末的唐山大地震的發(fā)生，幾乎毀滅了整個唐山市，這種現(xiàn)象的根本原因是，唐山市內的所有土木工程建筑都沒有對土木工程和建筑設施進行設防，從而造成了不可挽回的損失。2010年海地地震發(fā)生的主要原因是，震中心所在的首都太子港也是一個未設防的城市，造成了數(shù)十萬人的死亡。在這兩次的地震災害中，除了致災體的本身因素外，因為不設防而造成土木工程的失效，造成巨大的損失，它們也是造成沉重災難的直接原因。[4]

3.3 土木工程的設計不當

土木工程的設計水平體現(xiàn)了我國對災害的致災體的認識水平，以及我國的經(jīng)濟實力，合理、有效的設計能夠體現(xiàn)我國應對自然災害的能力，也影響著我國土木工程設計的質量問題。我國土木工程設計出現(xiàn)偏差的主要原因是人們的認知出現(xiàn)了誤區(qū)，或者是對某一事物的特征了解不全面。一些抗震的土木工程，正是在一次次的地震災害教訓中形成的。人們通過地震災難了解到鋼筋混凝土框架的弱點，充分認知到箍筋對鋼筋混凝土的重要作用，并一直沿用到今天，成為我國的抗震規(guī)范并被廣泛采用。

4 土木工程防御措施的探討

4.1 了解災害荷載的破壞性

災害的荷載破壞性，以地震為了解，災害性的荷載就是地震荷載，人們對地震荷載的作用了解將近百余年的時間，地震的重要理論研究是關于二十世紀初的等效水平靜力的荷載，這一項理論研究，奠定了我國抗震設計的初步規(guī)模。漸漸地，隨著人們對它認識的不斷深入，能夠逐漸了解到它與工程結構力學密切相關，并經(jīng)歷了反應譜、時程分析、線性動力等一系列的反應理論，形成了我國目前最常用的一些震核表達方式。伴隨著許多已經(jīng)量化的地震作用指標，能夠很好的反映出地震的破壞作用、復雜性，從而，人們對地震的認識也在逐漸加深。

4.2 對災害性的荷載進行劃分、危險分析

對災害性的荷載進行劃分的主要目的是為了更好地研究荷載在時間、空間上的分布特點，滿足不同情況下的抗災分析，進行抗災設計。但是對災害性的荷載按照一定規(guī)律進行區(qū)分是一項很艱難的任務。因此，可以以地震為條件，看出抗震設置的預防機制的基礎是地震的震動參數(shù)，如果能夠合理地制定地震的區(qū)域畫圖，就能夠在一定程度上減少土木工程災害的形成。在進行地震災害性荷載評估時，是以地震的危險性、地震震動的衰減模型以及局部場地的外部影響進行的。[5]當前我國對這些理論的研究仍然處于初步探索階段，得到的研究結果仍有一些不確定性。

4.3 了解土木工程災害的反應特征和損傷原因

了解土木工程在災害性的荷載影響下的一系列反應特點和損傷激勵，能夠在一定程度上增加土木工程的抗災能力，避免土木工程成為致災體。這是實現(xiàn)土木工程受到災害影響的變化機理所要跨越的一項重要壁壘。人們對土木工程的損傷特征的一系列變化進行了一定的認知，從線彈性變化到非線性變化，并同時從受力、位移以及能量的角度，通過多種參數(shù)的特點，對這種破壞土木工程機理的情況進行合理的闡述及定性、定量的描述，表現(xiàn)地震的反應狀態(tài)，并通過這一展現(xiàn)過程，展現(xiàn)與土木工程災害性相關的物理模型和模擬數(shù)值的方法。通過該過程能夠充分了解到數(shù)值模擬在進行土木工程破壞機理的探索中具有更好的發(fā)展優(yōu)勢和廣闊的前景。[6]對土木工程損傷機理的模擬模型正在起步，能夠引起人們對土木工程災害防御的廣泛關注。

5 結束語

土木工程災害直接影響了人們的日常生產生活，它是與人類關系非常密切的一種災害，在我國進行城鎮(zhèn)化建設的同時，要時刻關注土木工程災害的防御問題，通過解決土木工程的災害性問題，來推動自然災害防御科學的發(fā)展，為土木工程的發(fā)展提供強有力的動力，深刻認識土木工程災害的危害性，并運用科學的高水平技術解決土木工程災害問題。

參考文獻：

[1]石若利.土木工程的災害及其防御探究[J].住宅與房地產，2018（02）：232.

[2]李長青，洪皓飛，徐井良.光纖技術在土木工程災害監(jiān)測中的應用[J].建材與裝飾，2017（07）：120.

[3]張翰南.土木工程災害防治-防排水施工與質量控制[J].四川水泥，2017（02）：230.

[4]呂大剛.土木工程災害風險分析、全壽命優(yōu)化與可持續(xù)決策[A].中國土木工程學會工程風險與保險研究分會.第三屆全國工程風險與保險研究學術研討會會議交流材料[C].中國土木工程學會工程風險與保險研究分會，2014：2（11）.

[5]羅仕姜.淺談土木工程中的災害[J].河南科技，2010（08）：63.

[6]羅章，龔福華，宋明健，等.巖土工程災害研究進展[J].湖南工程學院學報（自然科學版），2015（01）：87-91.