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《交通基础设施防灾减灾导论》第1章概论第2章
交通基础设施地震灾害及其防治第3章
交通基础设施其他地质灾害及其防治第4章
交通基础设施水灾及其防治第5章
交通基础设施风灾及其防治第6章
交通基础设施火灾及其防治全套可编辑PPT课件
本课件是可编辑的正常PPT课件第1章概论
本课件是可编辑的正常PPT课件交通基础设施涵盖的内容交通基础设施建设与区域经济发展交通基础设施灾害损失与防灾保障目录1.11.31.2本课件是可编辑的正常PPT课件1.1交通基础设施涵盖的内容本课件是可编辑的正常PPT课件u基础设施是:指为社会生产和居民生活提供公共服务的物质工程设施,是用于保证国家或地区社会经济活动正常进行的公共服务系统。u基础设施不仅包括公路、铁路、机场、通信、水电煤气等公共设施,即工程性基础设施,还包括教育、
科技、医疗卫生、体育、文化等社会事业,即社会性基础设施。u一般所讲的城市基础设施,多指工程性基础设施,主要包括:能源供应设施
供水排水设施
交通运输设施邮电通信设施
环保环卫设施
防灾安全设施1.1
交通基础设施涵盖的内容本课件是可编辑的正常PPT课件u交通运输是国民经济中基础性、先导性、战略性产业,是重要的服务性行业。u交通基础设施是国民经济发展的重要基础和先行官,也是国家现代化程度的重要标志。u建设现代综合交通运输体系,就是建立我国交通基础设施最高层次的空间网络,包括铁路、公路、水运、民航、管道等各种运输方式的主要通道和节点,形成一张布局完善、规模合理、结构优化、资源集约、衔接高效、互联互通的海陆空骨架网络。1.1
交通基础设施涵盖的内容铁路水运管道航运公路现代综合交通体系本课件是可编辑的正常PPT课件“十二五”时期,综合交通运输体系不断完善,交通运输基础设施网络初步形成。“十二五”时期,我国铁路改革发展成效显著,基础设施建设持续加快,运输能力大幅提升。2017年,国务院发布了《
“十三五”现代综合交通运输体系发展规划》。2020年,基本建成安全、便捷、高效、绿色的现代综合交通运输体系,部分地区和领域率先基本实现交通运输现代化。到2020年,全国铁路营业总里程已超过15万千米;高铁目前运营总里程达到3.5万千米,占世界高铁总里程2/3以上,居世界第一;公路方面增加约42万千米,新建、改建高速公路的通车里程达到26000km,基本覆盖人口20万以
上的城市。到2020年,综合交通网总里程达到540万千米左右;铁路营业里程达到15万千米;高速铁路营业里程达到3万千米,覆盖80%以上的城区常住人口100万以上的城市;公路通车里程达到500万千米。1.1
交通基础设施涵盖的内容实际预期历程本课件是可编辑的正常PPT课件指
称2015年2020年属性基础
施铁路营业里程/万千米12.115预期性高速铁路营业里程/万千米1.93.0预期性铁路复线率/%5360预期性铁路电气化率/%6170预期性公路通车里程/万千米458500预期性高速公路建成里程/万千米12.415预期性内河高等级航道里程/万千米1.361.71预期性沿海港口万吨级及以上泊位数/个2
2072
527预期性民用运输机场数/个207260预期性通用机场数/个300500预期性建制村通硬化路率/%94.599约束性城市轨道交通运营里程/km33006000预期性油气管网里程/万千米11.216.5预期性u表列出了不同的基础设施在“十三五”期间发展主要指标的对比。“十三五”综合交通运输发展主要指标1.1
交通基础设施涵盖的内容本课件是可编辑的正常PPT课件1.2交通基础设施建设与区域经济发展本课件是可编辑的正常PPT课件古代丝绸之路:构建的交通网络成为亚欧大陆之间最为便捷的通道,促进了商品大流通,率先实现了东西方商贸互通和经济往来。通过丝绸之路,我国的丝绸、茶叶、瓷器、漆器等输出到沿线国家;来自中亚、西亚以及欧洲的珠宝、药材、香料以及葡萄、胡麻、胡桃、胡萝卜、胡瓜等各类农作物络绎不绝地进入我国。u区域经济:是在一定地理条件或经济条件相对性非常高的地区间,形成经济发展共同体,而产生的一
系列经济关系的总和。u人类本身的活动,人与人之间的交流,人与自然的沟通,都需要便捷的交通,正所谓天地交而万物通。西汉时期,张骞出使西域开辟了以长安(今西安)为起点,经甘肃、新疆,到中亚、西亚,并联结地中海各国的陆上通道。汉武帝以后,西汉的商人还常出海贸易,开辟了海上交通要道。1.2
交通基础设施建设与区域经济发展u典型事件本课件是可编辑的正常PPT课件川藏铁路:全长1774km,连接四川和西藏自治区,是西南地区干线铁路之一,采用新建新线和旧线合并的方式,分期分段建设。滇藏铁路:是从云南昆明到西藏拉萨的一条铁路,是东南方向进藏的重要路线。滇藏铁路全长2013km,也采取分段建设的方式,由昆广铁路、楚大铁路、大丽铁路、丽香铁路等组成的。新藏铁路:北起新疆叶城,南至西藏日喀则市及拉萨市,全长1500km。青藏铁路:途经长达550
km的全年冻土地区,沿线海拔高于4000m的地方有960多千米,施工难度非常艰巨,是举世瞩目的伟大工程成就。除青藏铁路外,还有三条进藏大动脉,分别是川藏铁路、滇藏铁路和新藏铁路。2018年11月,新藏铁路和田至拉孜段被列入西藏自治区中长期(2021—2030年)铁路网发展规划。1.2
交通基础设施建设与区域经济发展u典型事件本课件是可编辑的正常PPT课件(2)能够借助东部经济力量,支援西部大开发,拉动西部地区经济的腾飞。特别是川藏铁路的修建,将打通中国长江经济带与南亚陆路经贸通道,促进四川和西藏地区对外开放。(1)落实“一带一路”倡议与“长江经济带”国家发展战略,完善路网布局,增强交通运输保障能力,维护民族地区安定团结,促进西藏经济又好又快发展,提高藏区人民生活水平。
(3)对于维护民族团结和社会稳定意义重大。进藏铁路除经济效益外,更有重大的战略意义,对维护民族团结、边境地区稳定、增强国防的作用是巨大的!!!1.2
交通基础设施建设与区域经济发展u进藏交通大动脉的修建有什么优势?★本课件是可编辑的正常PPT课件2007年第六次提速后,全路能够开行时速120km旅客列车的线路已达到18条、累计2.2万千米。京沪高铁全长1318
km,
2011年6月30号开通运营,是世界上第一条商业运营时速达到350km的高速铁路,其最高运营时速达到486.1km,是中国高铁速度的代表。u为提高铁路运力,我国做了哪些?u我国铁路10年间曾进行6次大提速。提速前,客车平均速度只有49.5km/h,货车仅30.5
km/h,运输最繁忙、线路质量最好的京沪、京广、京哈三大干线,旅客列车的最高时速也只有100
km左右。1.2
交通基础设施建设与区域经济发展京沪高铁线路上运行的复兴号列车本课件是可编辑的正常PPT课件2013年9月、
10月,国家主席习近平先后提出丝绸之路经济带和21世纪海上丝绸之路的发展倡议,简称“一带一路”。u交通网络的布建、交通基础设施的发展,在拉动区域经济的基础上,必须注意区域协调性,比如与区
域生态环境或已有建筑、交通设施之间的协调性。u以桥代路还可以节约土地资源,京沪高铁就是一个典型的例子。u由于交通网络发展对区域经济的巨大连通和促进作用,我国从很早就开始规划、打造横贯东西、纵贯
南北、内畅外连的全国性综合交通大枢纽,“十纵十横”国内综合运输大通道以及国际陆路、海上运1.2
交通基础设施建设与区域经济发展输通道。本课件是可编辑的正常PPT课件u
“一带一路”横跨三大洲,贯通东亚、东南亚、南亚、中亚、独联体、西亚北非和中东欧7大区域,
涵盖66个国家,总人口约44亿,经济总量约达21万亿美元。u中国倡导的“一带一路”倡议,以“政策沟通、设施联通、贸易畅通、资金融通、民心相通”为合作重点,秉承“和平合作、开放包容、互学互鉴、互利共赢”的丝路精神,坚持共商、共建、共享原则,深化沿线国家全方位务实合作,拓展共同发展空间,打造政治互信、经济融合、文化包容的利益共同体、命运共同体和责任共同体。u
“一带一路”的核心内容:要促进基础设施建设和互联互通。u各大洲共建“一带一路”沿线国家都在现有铁路里程基础上,提出了规划铁路里程,其中高铁规划里程更是达到5.8万千米。我国铁路“走出去”建设项目正稳步推进,参与境外基础设施建设,采用工程承包方式完成境外铁路项目47个,约8000km,正在境外建设铁路项目81个,约1.7万千米,覆盖
欧、亚、非、拉美等大洲。1.2
交通基础设施建设与区域经济发展本课件是可编辑的正常PPT课件1.3交通基础设施灾害损失与防灾保障本课件是可编辑的正常PPT课件u突发的自然灾害,如洪水、泥石流、滑坡等,可能导致工程结构意外损毁。u一次大地震可能在数十秒时间内将一座城市夷为平地,使交通、通信、供电、供水等生命线工程中断。u交通基础设施一旦出现故障,将直接造成交通运输系统瘫痪,影响紧急资源的运输和应急救援工作。全球每年因自然灾害造成的公路和铁路基础设施损坏,成本平均约146亿美元。★
我国幅员辽阔,自然灾害种类多、发生频率高。u青藏高原地区显著的地势高差和急剧的气候差异,也导致滑坡、崩塌、泥石流、山洪、冰湖溃决等灾害极度发育,严重影响交通线路的展布和路基边坡的稳定性。u崩塌滑坡体堆积在河道中,进而又形成堰塞湖,威胁河道下游生命财产安全。1.3
交通基础设施灾害损失与防灾保障本课件是可编辑的正常PPT课件u穿行于地震活跃区和复杂山区的交通干线、基础设施,其线路走向、局部定线、路基工程、桥隧设计等均受环境灾害的影响。u川藏线路段上频繁发生滑坡、崩塌、泥石流等山地灾害,使得沿江线路路况日益恶化,车毁人亡事件频繁发生,阻车断道现象十分严重,在20世纪80年代每年阻断交通时间长达半年之久,被称为世界
上最危险的路段。1.3
交通基础设施灾害损失与防灾保障川藏公路102滑坡整治前培龙沟泥石流冲毁桥梁本课件是可编辑的正常PPT课件u交通基础设施往往投入巨大,建设周期长。如果所在区域地质条件复杂,频繁发生地震、泥石流、滑坡、水毁、风灾等灾害,不仅为工程建设带来极大困难,还容易导致作为串联交通系统的交通干线断道,引起全线瘫痪,道路运营举步维艰。
u交通基础设施的规划、建设、运营,必须面对的问题有什么?(1)交通基础设施所在区域都存在哪些典型灾害,这些灾害的成灾原因和致灾特点是什么?
(2)面对灾害风险,交通基础设施防灾减灾的主导思想和有效举措是什么?1.3
交通基础设施灾害损失与防灾保障本课件是可编辑的正常PPT课件本章结束,谢谢观看!本课件是可编辑的正常PPT课件《交通基础设施防灾减灾导论》本课件是可编辑的正常PPT课件第2章交通基础设施地震灾害及其防治本课件是可编辑的正常PPT课件地震学基本知识抗震设防基础知识铁路公路路基工程抗震设防措施桥梁工程典型震害及设防隧道震害及抗震地震预警及高铁预警系统目录2.12.62.22.42.32.5本课件是可编辑的正常PPT课件2.1地震学基本知识本课件是可编辑的正常PPT课件u在古代科学技术不够发达的时候,人们对于地震的很多解释都有神话背景。u早在希腊科学发展的早期,实践者们已经开始考虑用地震的物理原因来取代民间传说和神话提示。u中心火的观点直到18世纪,都是广泛地被人们接受的。后来随着地震学、地质学、古生物学的发展,
地震的成因才开始有了比较科学的解释。u地震的类型主要分为天然地震和诱发地震。u在天然地震里主要包括构造地震和火山地震。u诱发地震主要包括水库地震、塌陷地震、人工地震等等。》
2.1.1地震的成因及类型2.1
地震学基本知识本课件是可编辑的正常PPT课件u地球上所有的大陆在中生代以前是统一的一块大陆,称为泛大陆。u漂移到今天全球的地壳主要分为六大板块,包括太平洋板块、欧亚板块、印度洋板块、美洲板块、非洲板块,还有南极洲板块。板块与板块之间既可能存在相互背离的拉张作用,也有可能存在相互挤压的作用。这种板块之间的作用表现在地表上就会形成不同的地貌
状态。u当两个大陆板块相互挤压的时候,一般不会出现这种俯冲现象,二
者是持续相互挤压,形成局部地区的一个造山运动。
地震的成因u地球的构造:地球从外向内分为地壳、地幔和地核,地壳和地幔之间的分界面称为莫霍间断面,地幔和地核之间的间断面称为古登堡间断面。全球绝大部分的地震都发生在地壳深度范围内,当然在上地幔深度范围内也是存在地震的。德国科学家魏格纳的大陆漂移学说2.1
地震学基本知识本课件是可编辑的正常PPT课件
促使板块运动的力量来自哪里呢?u地质学上目前还有很多争论,不过板块构造运动与地震活动性之间的关系已经是广为接受的一种理论。u全球三大地震带包括环太平洋地震带、欧亚地震带和海岭地震带。u环太平洋地震带北起太平洋北部的阿留申群岛,分东西两支,沿太平洋东西两岸向南延伸。东边延伸带经过阿拉斯加、加拿大、美国西海
岸、墨西哥、中美洲以后直下南美洲;西边延伸带经过千岛群岛(南
千岛群岛日本称之为北方四岛,俄占)、日本群岛、琉球群岛、台湾
群岛,向南经过澳大利亚到新西兰与南太平洋衔接。u全球大约80%的浅源地震、90%的中源地震和几乎所有的深源地震都集中在环太平洋地震带上。u欧亚地震带也叫地中海喜马拉雅地震带,它西起大西洋中的亚速尔群岛,经地中海、土耳其、伊朗抵达帕米尔,沿喜马拉雅山东行穿过中南半岛西部直到印度尼西亚的班达海与环太平洋地震带相连接。海岭地震带也叫洋脊地震带,分布在太平洋、大西洋、印度洋的海岭中。海岭是指海底的山脉。2.1
地震学基本知识印度洋板块挤压欧亚板块本课件是可编辑的正常PPT课件u板块间的构造力会给地质断层局部施加一种驱动,驱使断层两侧的岩体变形。随着岩体发生变形,能量逐渐在断层及附近岩体中蓄积起来。u当岩体变形达到一定程度的时候,断层上某个位置两侧的岩体会首先发生突然的滑动,并引发附近一定范围之内岩体的大规模滑动。u随着变形增大,超过了棍子能够承受的强度时,棍子才会发生断裂。断层发生错动的时候,会把储存的能量迅速释放出去,部分转化为热,部分以地震
波的形式扩散出去,形成地震。地质断层的弹性回跳理论u板块间巨大的构造作用,使得地壳中出现很多的地质断层。2.1
地震学基本知识圣安德烈斯大断层本课件是可编辑的正常PPT课件u地质断层出现滑移时,两侧的岩体可能发现不同情况的运动。一种沿着断层倾斜面上下运动,称为倾滑运动,这类断层称为倾滑断层。u根据倾斜面上方岩体的运动方向,细分为正断层和逆断层。u正断层:对应的是断层倾斜面上方岩体沿着倾斜面向下运动的情
况。u逆断层:是指断层倾斜面上方岩体沿着倾斜面向上运动的情况。u断层两侧岩体还有可能发生相对的水平滑移,这种运动叫作走滑
运动,这类断层称为走滑断层。地震断层的分类:正断层(上)、逆断层(中)和走滑断层(下)2.1
地震学基本知识本课件是可编辑的正常PPT课件u总的来说,构造地震的成因需要从宏观背景和局部机制两方面来理解。宏观背景上,板块的构造运动提供了地震发生的一种深层构造力;局部机制上,地质断层的弹性回跳是地震产生的直接原因。u火山地震是由于火山活动时岩浆喷发的冲击或者热力作用而形成的地震。u全球最大的火山地震带就是环太平洋地震带。u水库地震是指在原来没有或者很少地震的地方,由于水库蓄水引发的地震。u水库地震与水库蓄水的作用有关,同时也与水库当地的地质构造和地层条件有关。u塌陷地震,是由岩层崩塌陷落而形成的地震。汶川地震中平武县某地因走滑断层运动造成的地垄扭曲2.1
地震学基本知识本课件是可编辑的正常PPT课件(1)描述地震本身释放能量的大小,这是一种定量的方法,对每一个地震会给出一个
确定的数值,类似于用温度计来衡量气温,会给出一个确定的温度值;(2)采用定性的描述,即根据地震造成的破坏强烈程度来描述,类似于用暖和、凉快、
寒冷等形容气温。u根据地震释放能量的大小来描述,常用的指标就是地震震级,描述地震破坏强烈程度的指标是地震烈度。u到了近代,随着地震观测仪器的出现,人们开始采用震级来描述地震的规模。u常见的地震震级主要有两种定义:里氏震级、矩震级。》
2.1.2
地震规模的度量u地震规模可以通过两种方法来描述:2.1
地震学基本知识本课件是可编辑的正常PPT课件里氏震级u里氏震级是一种观测震级,由美国地震学家查尔斯·里克特(Charles
Richter)提出。u概念:根据观测点处地震仪记录到的地震波最大振幅,计算得出震源处地震规模的大小。矩震级u矩震级是根据地震矩确定的震级,是由日本地震学家金森伯雄提出的。u概念:每一次地震时释放的能量,与断层上发生错动部分的面积A、错动量的大小D以及发生错动的
岩体硬度μ有关。M0
=μAD
2.1
地震学基本知识本课件是可编辑的正常PPT课件u影响地震烈度的因素中,震级是首要的。通常震级越大,引起的各周边区域的振动强度就越强。距离震中越远的区域,通常感受到的振动强度也就越小,其烈度也会较低。u震源深度也是影响地表烈度的重要因素。在震中距相同、震级相同的情况下,震源越深,通常引
起的地表破坏情况越轻。u建筑物所在的局部场地、近地表土层的性质,也是地震烈度的关键影响因素。一般来说,天然的密实硬质岩石和硬土场地的烈度,要比人工填充的松散场地的烈度小。还要考虑建筑物本身的动
力特性和施工质量。建筑物的质量好一点,震害程度就会弱一些,烈度自然也会小一些。u当然除了上述主要因素以外,还有一些因素。比如地震的震源类型、地区抗灾应变能力、震区人口密度、经济发达程度等等,都会影响目标区域的地震烈度,必须要综合分析很多因素才能决定
地震烈度的大小。2.1
地震学基本知识本课件是可编辑的正常PPT课件表面波和体波(P波、S波)的传播u体波有两种主要的类型,称为P波和S波。u
P波传播时,地壳介质中每一个点的运动方向与P波的传播方向是一致的,称为纵波。u
S波传播时,每一段介质的运动方向都是横切波传播方向的。这种介质振动方向横切波传播方向的波,
称为横波,因此S波是一种横波。》
2.1.3地震波u地震时,断层发生错动,累积的能量突然释放,绝大部分以波的形式向外扩散,这种波就称为地震波。u地震波主要包含体波和面波两种主要类型。2.1
地震学基本知识本课件是可编辑的正常PPT课件乐夫波•乐夫波会引起水平面上横切波传播方向的介质运动,使得地面出现一种蛇形摆动。•瑞利波传播的时候,会引起介质的一种逆时针椭圆运动,椭圆的长轴与地表面垂直,而短轴与地表面平行。瑞利波会形成大地震中一种特有的地面波浪运动。u地震时,
P波最先到达,以较陡的角度出射地面,引起地面的铅垂方向上的振动,但P波携带能量较小。u在面波之后,还有一小部分沿着复杂的散射路径、穿过复杂岩石迟到的体波和面波的集合,称为尾波。瑞利波u面波也有两种主要类型,称为瑞利波(Rayleighwave)和乐夫波(Lovewave)。2.1
地震学基本知识本课件是可编辑的正常PPT课件u地震波是地震留给人类的大宝库,在每一次地震发生的时候,在地面上能够直接获取的信息就是地震波。u东汉时期的科学家张衡所创造的候风地动仪,开始尝试利用仪器去观测、记录地震波。候风地动仪不是现代意义上的地震观测仪器,它不能够记录地震时地面运动的整个过程,只能称为某种意义上
的验震器。u地震波用途:震源的快速定位和地震预警。u
P波的传播速度比S波速度快,大约快1.732倍。地震波传播得越远,
震预警的原理。u地震波还可以用于探测浅部地层结构、探测储油层,或者推演地震发生时断层面上的破裂过程(称为震源反演)。》
2.1.4
地震波的观测及应用2.1
地震学基本知识本课件是可编辑的正常PPT课件u地震学家通过研究地震动了解震源与地球介质的特性。u地震动和地震是两个完全不同的概念。u地震:指的是地壳中的岩体破裂、释放能量,引发强烈振动的过程。u地震动:也称为地面运动,专指地震引起的地表或近地表某一点的振动过程,地震动是由地震引起的。汶川地震中绵竹市清平乡地震动台
站051MZQ-EW地震动分量2.1
地震学基本知识》
2.1.5强地震动标准化的阿里亚斯烈度加速度时程及峰值PGA本课件是可编辑的正常PPT课件1.地震动的幅值u地震动时程曲线横坐标是时间,纵坐标表示地震动的强烈程度,称为幅值。u幅值可以是位移幅值、速度幅值或者加速度幅值。u地震动幅值的最大绝对值,包括地震动的峰值加速度(PGA)、峰值速度(PGV)和峰值位移(PGD)。2.地震动的持时u强震持时目前主有两种定义方式:第一种方式:是人为给定一个阈值,取地震动幅值首次和最后一次达到该阈值的两个时刻之间
的时段,作为强震段。如此定义的强震持时,称为括号持时。阈值的选取可以是一个绝对的数值,比如0.05g或0.1g,因为普遍认为更小的地震动不太可能引起结构破坏,阈值也可以取地震动峰值的一个比例。第二种方式:需要首先计算出地震动能量的累积随时间变化的曲线,取能量累积的主要时段作
为强震持时。2.1
地震学基本知识本课件是可编辑的正常PPT课件3.地震动的频谱特征u地震动时域中看到的复杂的地震动时程,其实可以视为很多不同频率简谐振动的波的组合。了解地震动的卓越频率,有助于理解地震导致结构物破坏的
本质。u地震动在0.07
Hz左右的振动幅值是最强的,这个频率称为地震动的卓越频率。2.1
地震学基本知识半对数坐标下的傅里叶幅值谱阻尼为5%的地震动反应谱本课件是可编辑的正常PPT课件地表的垂直抬升,可能迫使数千米甚至十数千米的铁道改线,工程量巨大。水平错断则会引起线路平面图的破坏,通常情况下是令钢轨扭曲、断裂,形成弯道,
使其失去运营能力。u地震除了可以引起强地震动外,震级较大时还可能出现地表破裂,主要表现为地表的垂直抬升和水平错断等。u地表破裂是地盘的整体移动引起的,震后难以恢复,因此对于长线大跨工程,如铁轨、隧道、大跨桥梁等,地表破裂造成的危害,往往比持时有限的强地震动更为严重。2.1
地震学基本知识》
2.1.6地表破裂本课件是可编辑的正常PPT课件2.2抗震设防基础知识本课件是可编辑的正常PPT课件u我国早期的地震危险性区划图,都称为基本烈度区划图。u基本烈度与地震烈度不同,不是一次地震导致的某地区破坏程度,而是用统计学方法计算出的该地区在
多个可能发生的地震影响下的一个综合水平。u我国20世纪90年代前相继编制过三次全国地震烈度区划图,通常称之为第一代、第二代、第三代地震烈
度区划图。其中,最为工程师熟知的是第三代地震烈度区划图,它以概率的形式表达基本烈度,给出了未来50年一般场地土条件下超越概率为10%的地震烈度(约475年一遇)。2.规准化反应谱u地震反应谱表达的是不同类型结构物对同一地震动过程的反应。u不同的地震动过程将给出不同的地震反应谱。在已知地震动时程的情况下,可以计算出对应的地震动反应谱,根据反应谱的信息对不同结构物进行设计。》
2.2.1抗震设防的基本术语1.基本烈度2.2
抗震设防基础知识本课件是可编辑的正常PPT课件平台段始于周期T0处,结束于周期Tg处,Tg称为反应谱特征周期。规
准化反应谱由峰值加速度(αmax
开始,上升至αmax的
βm倍,所以
βm也称为反应谱的放大系数。规准化反应谱u必须制定一个专门供抗震设计使用的反应谱,称为规准化反应谱。2.2
抗震设防基础知识本课件是可编辑的正常PPT课件》
2.2.2
地震动参数区划u地震动区划从简单粗略的烈度区划向更精细的地震动参数区划过渡。第五代地震动参数区划中,首先包
括的就是“两图”,分别是《中国地震动峰值加速度区划图》和《中国地震动反应谱特征周期区划图》。u区划图:上给出的数值都是针对平均土质条件的,通俗地说,就是假定全国的地表以下土质都不是特别
硬,也不是特别软,没有明显的场地影响。场地地震动峰值加速度调整系数Ⅱ类场地地震动峰值加速度值场地类别Ⅰ0Ⅰ1ⅡⅢⅣ≤0.05g0.720.801.001.301.250.01g0.740.821.001.251.200.15g0.750.831.001.151.100.20g0.760.851.001.001.000.30g0.850.951.001.000.95≥0.40g0.901.001.001.000.902.2
抗震设防基础知识本课件是可编辑的正常PPT课件Ⅱ类场地基本地震动反应谱
特征周期分区值场地类别Ⅰ0Ⅰ1ⅡⅢⅣ0.350.200.250.350.450.650.400.250.300.400.550.750.450.300.350.450.650.90u根据“两图”和“两表”确定的地震动参数称为基本地震动参数,是工程结构抗震设防的基准,其概率水准与第三代基本烈度区划图相同。u但目前的工程结构设计,大多数国家都采用了如下理念:在建筑物的设计使用寿命期限内,对于不同频度和强度的地震,要求建筑物具有不同的抗震能力。2.2
抗震设防基础知识场地基本地震动加速度反应谱特征周期调整表本课件是可编辑的正常PPT课件u要求建筑结构在遭受发生可能性较大而强度较小的地震作用时,一般不受损害,或不需修理仍可继续使
用;在遭受可能性和强度都相当于基本地震动水平的地震作用时,可能损坏,但经一般修理即可恢复正常的使用;在遭受发生可能性较小而强度较大的地震作用时,可以损坏,但不能倒塌或发生危及生命安
全的严重破坏。这就是常说的结构抗震设防的三水准“小震不坏、中震可修、大震不倒”。u我国现行《建筑抗震设计规范》规定(GB
50011),按技术标准设计的所有房屋建筑均应达到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的设防目标。u在第五代地震动区划中还规定了一个更小的概率水准,为年超越概率万分之一,称为极罕遇地震动。u根据第五代地震动区划来确定设计地震动参数,需要综合考虑“两图”“两表”以及建筑物抗震设防水
准,“两图”给出平均场地条件下的基本地震动峰值加速度和反应谱特征周期,“两表”结合具体的场地条件对峰值加速度和反应谱特征周期进行调整,最后再根据建筑物抗震设防水准,多遇、罕遇或极罕遇情况,调整峰值加速度和反应谱特征周期。全部调整完成后的峰值加速度和反应谱特征周期,就可以
用来确定规准化反应谱,服务于工程结构的抗震设计。2.2
抗震设防基础知识本课件是可编辑的正常PPT课件2.3铁路公路路基工程抗震设防措施本课件是可编辑的正常PPT课件》
2.3.1路基定义及分类u路基:按照路线位置和一定技术要求修筑的作为路面基础的带状构造物,是铁路和公路的基础。u路基由路基本体和附属支挡结构组成。u根据施工方式及结构形态,路基本体可分为路堤和路堑两种类型。路堤
路堑u路堤是指路基顶面高于原地面的路基,由填筑施工而成。u路堑是指从原地面向下开挖而成的路基。u路基本体直接支撑铁路轨道、承受通过轨道的列车荷载或承受公路车载,是路基的主体。2.3
铁路公路路基工程抗震设防措施本课件是可编辑的正常PPT课件u相对于路基本体,附属支挡结构不直接承受车载,但支挡结构主要用于支撑、加固填土路堤或路堑斜坡,防止其滑塌,因此对于路基安全性和稳定性具有重大意义。u常见的支挡结构:包括挡土墙、抗滑桩、轻型支挡结构和锚固结构等。u为保证路基稳定,通常在路基两侧做成具有一定坡度的坡面,这一坡面称为路基边坡。u路基边坡是路基横断面两侧与地面连接的斜面。路基边坡从结构形式上分为路堤边坡和路堑边坡,是
影响路基本体稳定的重要因素。u当路堤较高时,为减缓路堤边坡坡度、提高其稳定性,需要在路堤边坡上设置平台,这一平台称为护坡道。》
2.3.2汶川地震路基震害分析u汶川地震发生后,强震区公路工程遭受到严重损毁,公路工程一度成为通往震区的亟待抢通、保通的生命线。调查发现:地震灾区受损公路里程占总里程的50.1%,直接经济损失约612亿元。路基震害总数为1458处,其中路基本体震害558处,支挡结构352处,路堤路堑边坡548处。2.3
铁路公路路基工程抗震设防措施本课件是可编辑的正常PPT课件u穿越不同地貌类型,道路工程震害形式不同:
中低山地貌区,道路工程以工程结构物的直接震害为主;
高山峡谷区,道路工程以山地灾害所造成的间接震害为主。u地震引发的铁路、公路路基工程震害模式,主要包括路堤侧向变形、竖向沉陷、路基坍塌、错落、挡墙毁坏等多种破坏形式。路基破坏又进而导致路面产生多种形式的破坏,主要有路面板断裂、严重破
碎、错台、路面板的纵向开裂等。u地震造成的公路、铁路路基竖向变形以沉降变形为主,在地震断层通过铁路、公路时,会发生隆起破坏。2.3
铁路公路路基工程抗震设防措施铁路路桥过渡段路基沉降公路路桥过渡段桥头跳车本课件是可编辑的正常PPT课件u路堤边坡的破坏主要表现为路堤边坡滑移导致的路肩滑塌、路面坍塌、路肩墙外倾、路肩错落等破坏。u路堑边坡破坏主要表现为路堑墙外倾、浆砌片石路堑墙垮塌、抗滑桩倾斜、坡面防护工程破坏等形式。2.3
铁路公路路基工程抗震设防措施挂网喷混凝土边坡破坏主动网防护边坡坍塌浆砌片石路堑墙垮塌桩板式抗滑桩外倾路肩挡土墙外倾路面坍塌路肩错落路肩滑塌本课件是可编辑的正常PPT课件汶川地震震后调查中发现:有支护结构的路堤边坡破坏情况较无支护措施的路段要轻。同一路段中有挡墙支护的一段路堤没有出现明显破坏,而没有挡墙的一段则出现了严重的边坡滑动。右图中也展示了本
身存在挂网喷混凝土的路段与未进行任何防护的路段的震损情况对比。有挡墙与无挡墙段落破坏情况对比
挂网喷混凝土与无防护的对比2.3
铁路公路路基工程抗震设防措施u地震中,路堤边坡本身是否有支挡,对于抗震性能影响很大。》
2.3.3路基抗震措施本课件是可编辑的正常PPT课件采用较为刚性的支挡结构(如衡重式挡土墙)较采用偏柔性的土工格栅加筋方式,震损程度要相对严重。震后调查也发现,在路堤内部铺设土工格栅,是一种有效的抗震
措施。2.3
铁路公路路基工程抗震设防措施u支挡结构本身的特性也对路堤工程的抗震性能有影响。土工格栅加筋挡墙自适应变形衡重式挡土墙坍塌本课件是可编辑的正常PPT课件u路堤顶部满铺10层土工格栅,左右边坡中部均铺设10层长8.0
m的土工格栅,左右两侧边坡基底均铺设10层长
12
m的土工格栅。u左右两侧边坡各层土工格栅均一一对应,位于同一高程
上。u土工格栅间距均为0.5
m。在左侧坡脚库水位线以下,施工单位设置了预制混凝土块护坡。u对于采取柔性防护措施的工程,只要设计能满足抗震要求、施工质量得到保证,则能较好地适应地震变形,发挥出抗震减灾的功效。u土工格栅加筋挡墙由于面板和填料之间由土工格栅联结,
在近Ⅹ度强震区仍然能基本保持完好。2.3
铁路公路路基工程抗震设防措施土工格栅加筋高路堤设计示意42m高路堤震后照片42m高路堤坡面照片本课件是可编辑的正常PPT课件2.4桥梁工程典型震害及设防本课件是可编辑的正常PPT课件u桥梁上部结构包括桥跨结构和桥面构造。u桥跨结构是指桥梁承受上部交通荷载的主体的结构物。桥面构造是指桥梁为了满足使用需求而设置的
一些结构物,比如桥面的铺装、栏杆、路灯等。》
2.4.1桥梁的组成u典型桥梁结构一般由三个部分组成,上部结构、下部结构和支座.典型桥跨结构1.上部结构2.4
桥梁工程典型震害及设防本课件是可编辑的正常PPT课件u桥梁支座位于上部结构和下部结构之间,它的主要作用是连接桥梁的桥跨结构和下部的墩台,在传递荷载的同时,还能给桥梁提供一定的变形能力。》
2.4.2桥梁的分类u桥梁的分类多种多样,可以按照工程规模分成大桥、中桥和小桥,也可以按照用途分成公路桥、铁路桥、人行桥等。u如果按照结构体系来划分,可分为梁桥、拱桥、悬索桥、斜拉桥等。2.下部结构u桥梁下部结构通常由桥墩、桥台以及基础三个部分组成。u它的主要作用是将上部结构的荷载通过下部结构传递给地基。3.支座系统2.4
桥梁工程典型震害及设防本课件是可编辑的正常PPT课件u梁桥是古老的桥梁结构体系。u两侧的下部结构上面架设一片梁,也就是桥跨结构。根据支撑情况的不同,梁桥又可以分成简支梁、
悬臂梁、连续梁等。基本梁桥示意
梁桥的传力途径2.4
桥梁工程典型震害及设防1.梁
桥本课件是可编辑的正常PPT课件u南京长江大桥是一座公铁两用桥,可以同时满足汽车和火车通行的需要。该桥是一座连续梁桥——开封黄河大桥。这类桥梁在城市、高速公路等中得到了广泛应用。梁桥的施工简单,造价低廉,是最
为常见的桥梁结构体系。2.4
桥梁工程典型震害及设防南京长江大桥(桥长1576m,公、铁两用)开封黄河大桥(桥长4475m,108跨)本课件是可编辑的正常PPT课件u与梁桥相比,拱桥最大的特点在于以拱作为结构主要承重构件。u与梁桥相比,拱桥的桥跨结构和下部结构,并没有一个明显的界限。拱既是桥跨结构,也是它的承重构件。拱桥的传力途径u拱桥的造型非常优美、曲线圆润,富有动态感。2.4
桥梁工程典型震害及设防2.拱
桥本课件是可编辑的正常PPT课件u根据梁和拱的相对位置,拱桥可以分成上承式拱桥、下承式拱桥和中承式拱桥。u贵州花鱼洞桥的梁完全位于拱的上方,属于上承式拱桥。u柳州龙屯立交桥的梁位于拱的下方,属于下承式。u南广铁路特大桥的梁是从拱的中间穿过的,为中承式拱桥。贵州花鱼洞桥(上承式)
柳州龙屯立交桥(下承式)南广铁路特大桥(中承式)2.4
桥梁工程典型震害及设防本课件是可编辑的正常PPT课件3.悬索桥u悬索桥,又名吊桥,指的是以通过索塔悬挂并锚固于两岸(或桥两端)的缆索(或钢链)作为上部结
构主要承重构件的桥梁。u悬索桥从缆索垂下许多吊杆,把桥面吊住,在桥面和吊杆之间常设置加劲梁,同缆索形成组合体系,
以减小荷载所引起的挠度变形。悬索桥传力途径示意
金门大桥
明石海峡大桥2.4
桥梁工程典型震害及设防本课件是可编辑的正常PPT课件4.斜拉桥u斜拉桥又称斜张桥,是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁,是由承压的塔、受拉的索和承
弯的梁体组合起来的一种组合体系结构。u斜拉桥可看作由拉索代替支墩的多跨弹性支承连续梁。其可使梁体内弯矩减小,具有降低建筑高度、减轻结构重量、节省材料的优点。u斜拉桥主要由索塔、主梁、斜拉索组成。斜拉桥一般跨径300~1000m,在这一跨径范围,斜拉桥与悬索桥相比,具有较明显优势。2.4
桥梁工程典型震害及设防斜拉桥传力途径示意我国苏通长江大桥日本多多罗大桥本课件是可编辑的正常PPT课件u主梁移位震害包括纵桥向移位、平面转动和横桥向移位。u平面转动震害主要出现在斜交桥中。主梁移位在汶川地震重灾区的桥梁中比较普遍。落梁是桥梁最严
重的震害之一,是主梁移位的极端形式。桥梁作为重要的生命线工程,一旦发生落梁,整个道路将被
中断,短期修复难度极大,严重影响抗震救灾,是桥梁抗震设防中需要极力避免的情况。》
2.4.3桥梁典型震害现象1.主梁移位及落梁2.4
桥梁工程典型震害及设防汶川地震中的桥梁落梁震害桥梁的横桥向移位桥梁的纵向移位桥梁的平面转动本课件是可编辑的正常PPT课件2.墩柱破坏u墩柱破坏主要原因包括弯曲强度不足、弯曲延性不足、纵筋搭接区的抗弯能力以及剪切强度不足等,
破坏形式主要表现为桥墩开裂、混凝土压溃、钢筋裸露弯曲等。u墩柱的破坏往往引起连锁反应,如落梁、整个结构的倒塌等。2.4
桥梁工程典型震害及设防桥梁墩柱震害本课件是可编辑的正常PPT课件3.桥台破坏u由于桥台后填土与桥台并非完全固结,在地震作用下,桥梁与桥台之间的冲撞会使桥台有向桥跨方向
移动的趋势。u由于桥面的支撑作用,桥台将以桥台顶端为支点产生竖向旋转,从而导致桥台基础破坏。若桥台基础建造在液化土上,则可能引起桥台垂直沉陷,导致桥台破坏。2.4
桥梁工程典型震害及设防桥台的震害本课件是可编辑的正常PPT课件支座破坏5.挡块破坏u在桥梁工程中,挡块是设置于桥墩和桥台上且置于盖梁两侧的抗震构造,其目的是防止主梁在横桥向发生落梁现象。u支座破坏是桥梁上部结构中最常见的一种破坏现象,主要是由梁的纵、
横向位移过大导致。2.4
桥梁工程典型震害及设防4.支座破坏挡块破坏本课件是可编辑的正常PPT课件6.地基及基础破坏u地基破坏主要是指因砂土液化、不均匀沉降及稳定性不够等因素引起的地层水平滑移、下沉、断裂。7.次生灾害对桥梁的破坏u地震也会诱发次生地质灾害,桥梁受地质灾害影响会发生间接震害。2.4
桥梁工程典型震害及设防映秀至汶川公路一碗水顺河
桥被崩塌体砸毁连接岷江两岸的桥梁被
落石砸垮映秀至汶川公路电站沟
桥被落石砸垮彻底关大桥映秀岸垮塌地基及基础震害本课件是可编辑的正常PPT课件》
2.4.4桥梁震害特征u桥梁震害根据破坏程度不同,分为严重震害、中等震害、轻微震害。u严重震害指桥梁的承载能力有损失,只有重建才能再继续满足使用要求。u中等震害指桥梁承载能力基本上没损失,震后需要进行加固维修才可以使用。u轻微震害指桥梁结构无任何损伤,只是附属结构发生了破坏,震后只要经过简单维修,就可以使用。
(6)不同桥型的抗震能力有差别
(4)桥梁长度、墩高对桥梁抗震影响大
(3)弯、斜桥破坏比直线桥严重
(2)近断层影响大
(1)次生地质灾害对桥梁的破坏力巨大
(5)整体性差的桥梁的破坏严重2.4
桥梁工程典型震害及设防本课件是可编辑的正常PPT课件桥渡位置应选在地基良好和稳定的河岸地段,若必须通过软弱土河段,则采用桥渡与河流正交,并适当增加桥长,将桥台放在稳定的河岸上。①桥梁墩台基础设计应避开断裂带;当断裂带很宽而不能采用大跨径跨越时,应避开破碎带。②桥墩不宜设在主河槽与河滩分界的地形突变处,也不宜设在河岸斜坡处,否则应采取抗滑和加固措施,避免桥墩滑移或被剪断。③④为防止地基液化,还可采用挤密砂桩等加固措施。在地基软弱、地震时地基易于液化失效的地方,桥墩基础宜采用深基础。⑤2.4
桥梁工程典型震害及设防u桥位选择的几个原则如下:本课件是可编辑的正常PPT课件2.抗震概念设计u抗震概念设计主要涉及桥梁规模的选择、桥型选择、抗震方案选择及构件形式选择四个方面,对桥梁的抗震性能均有根本性影响,应坚持桥梁抗震设计以概念设计优先的理念,合理确定桥梁规模,选择抗震方案及构件形式。u混凝土墩台应尽量减少施工缝;在墩身与承台和墩帽连接处,采取局部加强的构造措施,以保证接缝处混凝土的整体性。地震区的桥梁宜采用等跨布置,且宜以桥代替陡坡填方。u为了防止落梁,应加强梁部结构与墩台的连接,保证支座部件和支座与梁、墩台顶帽连接锚栓的强度。3.抗震计算——参数设计u以结构动力学为基础,开展桥梁结构抗震的参数设计,主要包括地震作用计算、构件强度验算、结构和支座变形验算等,其目的是通过科学合理的计算,检验结构的抗震性能。2.4
桥梁工程典型震害及设防本课件是可编辑的正常PPT课件u构造是实现抗震设计的最终手段,无论是概念设计、抗震计算,最终都将通过抗震构造来实现,例如支座的厚度、箍筋的多少、构件的尺寸。u同传统的抗震设计方法不同,结构控制方法可通过减震、隔震装置来消耗地震能量,同时阻止振动在结构上的传播;或者,对结构施加外部能量以抵消或消耗地
震作用。u被动控制以隔震耗能为目的,对普通梁式桥一般采用各种特殊支座(如叠层橡胶支座、铅芯叠层橡胶支座、螺旋弹簧支座等)作为隔震器;对大跨度桥梁,往往
设置各种阻尼器(如弹塑性阻尼器、黏性阻尼器、油压阻尼器等)作为耗能装置。2.4
桥梁工程典型震害及设防4.抗震构造本课件是可编辑的正常PPT课件2.5隧道震害及抗震工程措施本课件是可编辑的正常PPT课件u隧道是埋置于地层内的工程建筑物,是人类利用地下空间的一种形式,一般可分为交通隧道、水工隧
道、市政隧道、矿山隧道等。u隧道的结构包括主体建筑物和附属设备两部分。主体建筑物由洞身和洞门组成,附属设备包括避车洞、
消防设施、应急通信和防排水设施,长大隧道还有专门的通风和照明设备。》
2.5.1典型隧道震害1.典型震害概况u根据震害调查发现,断层破碎带段隧道结构震害最为严重,洞口结构次之,普通段隧道结构震害最轻。
(1)
断层破碎带段震害。u震区内有6座穿越断层破碎带的隧道受到较为严重的震害,分别是友谊隧道、白云顶隧道、紫坪铺隧道、龙洞子隧道、龙溪隧道和酒家垭隧道。2.5
隧道震害及抗震工程措施本课件是可编辑的正常PPT课件①9度及9度以下烈度区断层破碎带段隧道结构震害。u9度及9度以下烈度区只有酒家垭隧道,其穿越断层部分震害类型有衬砌开裂、混凝土掉块、二衬垮塌、隧道垮塌、施工缝开裂、衬砌渗水等。2.5
隧道震害及抗震工程措施汶川地震隧道震害实例四川震区公路隧道震害酒家垭二衬垮塌本课件是可编辑的正常PPT课件②9度以上烈度区断层破碎带段隧道结构震害。u友谊隧道、白云顶隧道、紫坪铺隧道、龙洞子隧道、龙溪隧道处于9度以上烈度区域。u其他震害如二衬开裂、路面开裂等危害相对较小的破坏形式在断层影响带内也更加严重。龙溪隧道垮塌,钢拱架扭曲变形龙溪隧道二砌垮塌龙溪隧道拱部坍方2.5
隧道震害及抗震工程措施本课件是可编辑的正常PPT课件u隧道洞口是隧道唯一暴露的部位,所处地质条件一般较差(一般为比较严重的风化堆积体、
土体),埋深一般较浅,故震害及次生灾害发生较多。u震区共有位于地震烈度9度及9度以下隧道25座,9度以上隧道15座。①9度及9度以下地震区隧道洞口结构震害。u位于地震烈度6度的隧道洞口结构未出现震害;位于地震烈度7度和8度的隧道均有一座隧道洞门墙帽石被落石砸坏;位于地震烈度9度的隧道中单坎梁子、草坡和耿达隧道仅边仰坡、洞门墙和明洞出
现了震害。2.5
隧道震害及抗震工程措施
(2)洞口结构震害概述。草坡隧道进口崩塌,掩埋洞口耿达隧道洞口段明洞被砸穿本课件是可编辑的正常PPT课件②9度以上地震区隧道洞口结构震害。u位于地震烈度10度区的盘龙山、紫坪铺、友谊和马鞍石隧道边仰坡崩塌、滑塌及落石,洞口段衬砌破坏较严重,出现了衬砌开裂等震害;白云顶隧道边仰坡出现崩塌、滑塌及落石,洞门端墙被砸坏,洞口段衬砌破坏严重,出现了混凝土掉块、剥落以及二衬垮塌等影响车辆通行的严重震害。2.5
隧道震害及抗震工程措施龙溪隧道左洞进口拱部二次衬砌垮塌桃关隧道洞门端墙开裂,拱圈损坏白云顶隧道洞口段衬砌环向错台本课件是可编辑的正常PPT课件
(1)
隧道拱部震害类型。u拱部衬砌结构震害类型有:A.衬砌开裂(裂纹清晰,有一定走向);
B.衬砌开裂(不能确定裂纹方向,呈片状或网状);C.混凝土剥落;
D.衬砌错台;
E混凝土掉快;
F.
二次衬砌垮塌;G.隧道垮塌;
H.施工缝开裂;J.衬砌渗水。2.震区震害类型u通过震区现场调查,震区公路隧道震害可分为14种类型。2.5
隧道震害及抗震工程措施龙溪隧道衬砌裂缝纵横
交错,形成碎裂友谊隧道混凝土剥落、
主筋裸露酒家垭隧道衬砌
掉块悬挂龙洞子隧道衬砌斜裂缝本课件是可编辑的正常PPT课件u隧道底部震害类型有:
K.路面开裂(裂纹清晰,有一定走向);
L.路面开裂(不能确定裂纹方向,呈片状或网状);
M.仰拱错台;
N.仰拱隆起;
P.路面渗水。2.5
隧道震害及抗震工程措施龙溪隧道仰拱填充隆起、碎裂
白云顶隧道路面开裂渗水友谊隧道路面裂缝满布,
横向开裂加剧
(2)
隧道底部震害类型。龙溪隧道路面纵向开裂龙溪隧道仰拱错台本课件是可编辑的正常PPT课件3.震害特征
(1)
隧道震害整体特征。①
6度地震区,隧道均未破坏。②7度地震区,出现落石灾害,砸坏洞门、边仰坡结构。③8度地震区,衬砌出现轻微开裂、渗水。④9度地震区,衬砌开裂严重,出现网状开裂、大面积渗水;出现混凝土剥落、掉块,甚
至衬砌垮塌等严重震害类型;洞口边仰坡出现滑塌、崩塌,堵塞洞门。⑤
10度地震区,二衬垮塌增多。⑥
11度地震区,出现围岩垮塌。
(2)
隧道断层段震害特征。①滑动断层隧道:出现了二衬垮塌、围岩垮塌等严重的震害类型。②非滑动断层隧道:出现了二衬垮塌震害类型。2.5
隧道震害及抗震工程措施本课件是可编辑的正常PPT课件①隧道边仰坡在地震烈度为8度及8度以下时无震害,在9度及9度以上区均出现崩塌和滑塌。②洞门结构在地震烈度为8度及8度以下时仅出现洞门墙帽石被落石砸坏的震害,在9度时出现了洞门墙开裂的震害,在9度以上区域隧道洞门墙均出现开裂震害,9度区的龙洞子和桃关隧道洞门出现了断裂震害。③
明洞震害较轻,仅耿达隧道明洞被落石砸穿、桃关隧道明洞上方有落石堆积。④按7度设防的隧道洞口段衬砌在地震烈度为8度及8度以下时震害较轻,未出现二衬垮塌、隧道垮塌等严重震害;在地震烈度为9~10度时,出现了二衬垮塌这样严重的震害类型,但未出现隧道垮塌;在地震烈度为11度时,出现了隧道垮塌这样最为严重的震害类型。⑤软岩隧道洞口浅埋段由于考虑了抗震设防,未出现二次衬砌垮塌这样严重的震害类型;软岩隧道洞口过渡段出现了二次衬砌垮塌这样严重的震害类型。2.5
隧道震害及抗震工程措施
(3)
隧道洞口段震害特征。本课件是可编辑的正常PPT课件改变地下结构本身性能该方法主要是通过改变地下结构刚度、质量、强度、阻尼等动力特性来减轻地震对地下结构的影响。加固洞室围岩对地下洞室围岩的加固措施主要有两种:一是采用锚杆和锚索进行加固;二是采用灌浆技术第一种途径是通过改变隧道结构本身的性能,第二种途径是在地下结构与地层之间设置减震层,使地层的变形难于传递到隧道地下结构上,》
2.5.2隧道抗震减震措施u轻隧道及地下结构的地震灾害,主要有两种途径:从而使隧道结构的地震响应减小。u具体的抗震措施主要有:2.5
隧道震害及抗震工程措施本课件是可编辑的正常PPT课件2.6地震预警及高铁预警系统本课件是可编辑的正常PPT课件u地震预警:是指在地震发生以后,在地震波传播到设防地区前,向设防地区提前几秒至数十秒发出警报,以减小当地的损失。u地震预报不等于地震预警,地震预报是对尚未发生但有可能发生的地震事件事先发出通知。u地震预警则是针对突发性的大地震已经发生了抢在严重灾害形成之前发出警告,并采取紧急措施来减少人员伤亡。u地震预报:是地震发生前的范畴,地震预警则属于地震发生之后的范畴。u地震预警系统仍存在一定的局限性:首先,地震预警系统的预警盲区问题其次,是地震预警系统的预警精度问题。最后,就是地震预警系统需要大量的经费支持。2.6
地震预警及高铁预警系统地震预警系统的预警盲区问题本课件是可编辑的正常PPT课件地震造成的列车脱轨u按照报警时效性来分,地震监控系统一般分为两类——报警系统和预警系统。u地震报警系统:主要通过监测S波,当地震动加速度达到一定阈值后发出警报,采取相应应急措施减少灾害损失;而地震预警技术则是利用P波和S波的速度差(本地预警)、电信号和地震波的速度差(异地预警),在地震发生后,当破坏性地震波尚未来袭前发出预警,从而采取相应措施,避免重大
的人员伤亡和经济损失。u
目前,世界各国均十分重视高铁地震监测。u
日本在311地震之后,新干线被誉为世界上最安全的高铁。2.6
地震预警及高铁预警系统本课件是可编辑的正常PPT课件u
日本铁路与国家地震监测系统互联;新干线通过海岸沿线地震仪预警,除直接触发接触网断电外,也通过中继站将预警信息发送至新干线调度中心采取控制措施。日本高铁地震预警系统u法国地震监测报警系统仅具备S波报警功能,无预警。2.6
地震预警及高铁预警系统法国高铁预警系统本课件是可编辑的正常PPT课件台湾高铁预警系统u我国大陆地区高速铁路地震预警技术发展大致分为两个阶段:第一阶段为地震监测报警系统,只有S波报警功能;第二阶段为地震监测预警及处置系统,具有P波和S波预警功能。u我国台湾地区自1994年开始研究高速铁路地震告警系统,
2007年建成投入使用,总体构架采用了日本高速铁路地震检测及报警系统的技术,但仅局限于S波报警功能。2.6
地震预警及高铁预警系统本课件是可编辑的正常PPT课件u我国高速铁路地震预警系统试验验证主要分为两个阶段:第一个阶段是地震预警监测系统试验(不控
车),主要开展室内试验以及福厦、成灌线现场试验;第二阶段为地震预警系统试验(控车),主要
开展大西线现场试验。u我国高铁地震预警系统的地震监测预警系统主要是由沿线和陆域中心两层架构组成,设有大量服务器监控单元和地震系,并且与国家和地震台网中心互联,始终以铁路局二级时钟进行同步。2.6
地震预警及高铁预警系统我国高速铁路地震预警系统示意本课件是可编辑的正常PPT课件警报等级S波警报阈值A
/gal处置规则控车范围内控车范围外Ⅰ40≤A<80(P波:A≥40)司机控车限速160
km/h正常行车Ⅱ80≤A<
120自动控车紧急制动停车在Ⅰ级区限速、
Ⅰ级区外正常行车。Ⅲ120≤A自动控车紧急制动停车接触网断电在Ⅱ级区紧急制动停车、
Ⅰ级区限速、Ⅰ级区外正常行车u我国目前研发的地震预警系统的现场监测部分设备主要包括地震井、地震仪、监控单元以及信号系统的接口和牵引供电系统的接口。u铁路局中心系统布置在各个铁路局,共计18个铁路局和18个铁路局中心系统。u我国高速铁路地震预警系统的地震警报等级及处置规则共分为3级。地震警报等级及处置规则2.6
地震预警及高铁预警系统本课件是可编辑的正常PPT课件u铁路局中心系统功能主要是:接收台站信息,进行多台判识;由地震动衰减模型确定影响范围;依据铁路地理信息确定处置范围,并生成紧急处置命令,形成报警范围、警报等级以及跨线、跨局、跨区
域报警。u我国高铁地震预警系统在成灌线与大西高速试验段试验期间对天然地震多次成功实现预警。2.6
地震预警及高铁预警系统我国高速铁路地震预警系统本课件是可编辑的正常PPT课件本章结束,谢谢观看!本课件是可编辑的正常PPT课件《交通基础设施防灾减灾导论》本课件是可编辑的正常PPT课件第3章交通基础设施其他地质灾害及其防治本课件是可编辑的正常PPT课件滑坡的成因及工程防治崩塌的成因及工程防治泥石流的成因及工程防治目录3.13.23.2本课件是可编辑的正常PPT课件3.1滑坡的成因及工程防治本课件是可编辑的正常PPT课件3.1.1滑坡的危害u土坡:是具有倾斜面的土体。u由自然地质作用形成的土坡,如山坡、江河湖海的岸坡等,称为天然土坡体;由人工开挖或回填而成的土坡,如基坑、渠道、土
坝、路堤等的边坡,则称为人工土坡体。u斜坡土体在重力作用下失去原有的稳定状态,沿斜坡内某些滑动面作整体向下滑动的现象,称为滑坡。
滑坡示意滑坡组成
{(2)滑动面,指滑坡体沿下伏不动的岩、土体下滑的分界面。(3)滑舌,指滑坡前缘形如舌状的凸出部分。(4)滑坡裂缝,指滑坡活动时在滑体及其边缘所产生的一系列裂缝。(1)滑体,即滑坡的整个滑动部分。3.1
滑坡的成因及工程防治本课件是可编辑的正常PPT课件u滑坡的破坏形式主要以掩埋为主,大型滑坡往往会对生命财产造成非常严重的损失。
2008年“5·12”汶川地震中,北川是损失最严重的地区之一3.1
滑坡的成因及工程防治2008年汶川地震诱发的大型滑坡灾害“7·23”水城县山体滑坡湖北秭归新滩滑坡本课件是可编辑的正常PPT课件》
3.1.3滑坡形成的外部条件u滑坡形成的外部条件,是滑坡形成的诱发因素,主要包括:大气降雨、河岸冲刷、水库水位升降、地震等自然因素,以及开挖坡脚、上部加载采空塌陷、工农业及生活用水渗透、破坏植被及爆破震动等人为
因素。(1)坡体中有可能形成贯通的滑动面,其上部坡体可沿其滑动。u滑坡形成的两个基本条件:(2)滑坡形成的基本条件之二,是潜在滑动面以上坡体具有较好的渗透性,利于地表水向下渗透并相对集中地聚集在潜在滑动面部位。》
3.1.2滑坡形成的内部条件u滑坡形成的内部条件包括地层岩性、地质构造、地貌特点及水文地质条件等。3.1
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3.1.4滑坡的分布u从空间上来看,我国滑坡主要集中分布在西南的四川、云南、贵州、西藏地区和西北的陕西、甘肃、山西地区,以及中南、东南的福建、湖南、湖北等地区。u我国滑坡分布的基本特点是:西部地区多于东部地区,南部地区多于北部地区,其中西南地区是滑坡分
布最集中、发生频率最高的地区。》
3.1.5滑坡的工程防治措施u防治滑坡的目的在于消除其危害。依据滑坡的防治原则,能避开者应尽量避开,能预防者应尽可能预防。u治理时应尽可能做到一次根治不留后患,既稳定滑坡又节约投资。u滑坡防治的主要任务在于减小滑动力和增大抗滑力。u滑坡治理多采用挡、支、排、减、压等综合整治措施,即:用抗滑桩、抗滑挡墙、预应力锚索等工程措
施阻挡滑坡的滑动;用排水系统截排滑坡地表水和地下水,提高滑带土的力学指标;在一定条件下,也
采取刷方减重和在滑坡出口处采用填方反压的措施。3.1
滑坡的成因及工程防治本课件是可编辑的正常PPT课件1.排水工程u水是形成滑坡的重要作用因素,特别是作用于滑动面(带)的水增大了滑带土的孔隙水压力,降低了强度参数,减小了滑阻力,因此修建排水工程通常是滑坡治理中首先考虑的措施。排水工程包括地表
排水工程和地下排水工程。
1)地表排水工程u地表排水的目的,是截排滑坡
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