地震工程與抗震原理探析

何高林 曹中原

（湖南湘測科技工程有限公司，湖南 長沙 410000）

地震顧名思義就是指地面的震動，是由地震波所引起的地質結構波動，在地震時，由于地球內部巖石板塊運動所引起地球內部能量的變化最終引起釋放，從而導致地面斷裂。在地震時，巖石板塊會由于結構強度過大發生斷裂。所以說地震實質上就是一種地震波在巖層之間的傳動。這種地震波動具有一定的瞬時速度，它在進行傳導的過程中，會釋放一定的能量，從而導致地面的晃動和開裂，從科學研究上講，這種地震波一般分為兩種，一種是橫波，一種是縱波，當橫縱波交替的時候，發生的級數和釋放的能量是極其巨大的。

1 地震原理概論

1.1 地震監測

自古以來，我國的先輩就開始對關于地震的原理和在預防地震和檢測地震的方面上進行探索。在東漢時期匡衡發明了地震儀，這是我國史上最早出現監測地震的儀器。明清時期，在我國民間出現了利用水力、風力進行監測的地震儀器。新中國成立以來，我國先后組建了一大批相關的技術人員進行了關于在地震領域的研究探討。經過許多年的研究，我國在地震領域的研究已經形成了多層次、多領域的格局，但相對來說，我國在地震領域的檢測還存在著問題，還需要進一步發展。從1997年的唐山大地震再到2008年四川汶川地震再到2010年青海地震，我國經歷了多重傷痛，一次次的倒下，一次次的重建，從血和淚的經歷中總結出了一整套地震的相關經驗。

1.2 地震工程

地震工程，從淺顯意思上指的是在地震領域內的工程，對于地震領域內，能夠進行在地震發生之前有效的預警措施、在地震發生時的安全避難、地震發生后的災后重建、災后安置，災后醫療的保障和傳染病的防治等措施。在進行災后重建的工作中，相關人員要迅速做出相應地應急預案和地震的次生災害的防御工作。要進行對整個地震區域的地震強度的劃分和研究。對于在地震區域建設抗震房屋的設計和施工、建設地和安裝時期等方面的內容，相關部門和當地政府要做好對于地震災后重建的工作預案安排。并要使方案具有可實施性，要在遇到突發事件時能夠以最快的速度進行人員的安排，材料和救災物品的運輸等項目工作的實施。針對地震發生后的工程要做好科學合理地安排，在最大程度上，要實現最高效率的救災。同時，要針對地震工程迅速著手準備指揮的工作，并且加大災后傳染病因的宣傳力度，保證消毒和衛生。

2 在進行地震活躍層的研究和地震的評判工作

在相關領域的研究說明，對于在城市中發生的地震災害而言，大多都與在城市建筑用地下20～30 m的范圍內出現的地震活躍斷層有關。從一方面來說，由于在城市中的高樓比較多，在建設高層建筑時開挖的地基深度可到20～30 m，正好處于地質層中，對于地質層的完整性造成很大影響。在地震來臨后，地震波以極其迅速的方式擴展至這些地基，造成高樓的晃動甚至坍塌。在于地震發生后，采取一定的措施，疏散群眾，避免更大的傷亡。

2.1 對于活躍地質層的探測和對于災害程度的評估

在相關領域的研究說明，有些地區處在地震斷裂帶上，會有可能隨時伴隨著自然災害，尤其是地震。這就要求在斷層上的城市建設質量要達到另一層面的水平。同時，在科學化的層面來說，相關人員要實現精準探測，對斷裂層高的領域要進行實時探測，對地震有可能發生的情況進行危險性進行評判，從而做出一定的對應措施。在尋找危險程度高的斷層領域上，負責的人員要仔細記錄，在地圖上準確的標明。并通知相關部門進行對本地區災害的提前預警，并做好備案措施，以及修建災害預防和疏散建筑，以達到如果發生災害后能將可能性降到最少。

2.2 對于活躍地質層的探測和對于災害程度評估的意義

在相關領域的研究說明，對于活躍地質層的探測和對于災害程度評估能夠較早的預測到城市在斷裂層下隨時的變化，是關乎全市人民的生命財產安全。同時，對于出現的災害做最有可能的預測，做好最適合的預案措施。對城市建設者在以后的建設和規劃中，能夠盡量地避開斷裂帶，較少的人員傷亡和人員損失，具有積極的意義。對于良性的評估也能讓人們有一定的警覺作用，能夠在災害發生時不慌亂，迅速做好應對措施。

每個地區可能所要發生的自然災害不同，面對的自然條件不同，對于房屋的建設設置和質量情況也隨之改變。舉一個最為通俗的事例：在北方地區的所建房屋的陽臺一般都處在較偏南的一個方向，在南方的房屋都處在比較偏北的方向，這是根據南北方不同的地理位置對于太陽的直射位置而改變的，目的就是為了最大程度地接收到太陽光。所以應用到自然災害質量問題上也是如此，在南方，由于常常處于較為潮濕的地方，水汽比較嚴重，所以房屋大多采用較為通氣的材料。而且由于有可能受大水的影響，所建房屋的地基一般都埋得比較深。而北方空氣較為寒冷干燥，所以房屋墻壁都會砌得比較厚，保留住暖氣和濕氣，對于地基一般由于土質過硬都埋得比較淺。這樣有針對性地建設房屋，對于莫以結構的加強，就能夠最大程度地減少人民的生命財產安全的威脅。

2.3 對于活躍地質層的探測和對于災害程度評估的注意層面

各類地質災害評估所成立的地質災害評估小組都是由政府成立的，所花費的費用也都是由國家撥款，這就要要求對于評估小組的工作的公開化和透明化。要完善對于災害預防和評估的小組的制度上的建立和監管層面上制度制定。以確保工作做得有效和對人民有意義。還有另一個層面就是對于災害的評估要盡量做到不影響人們的正常生活和工作。對于災害評估出來的數據要有科學依據和準確性，不能在人們中間制造恐慌和隨意散播有關地震災害發生的謠言，以確保社會安定穩定。

3 對于抗震原理的作用層面

從以往來看，人們對于地震的監測和總結只是對于地震波的強度從而去增強地震結構的強度做到抗震，而不考慮在加速度的情況下地震結構強度有可能發生的變化。所以對于只是單方面的運用地震波強度去監測和實現抗震是不具有科學性的。必須要從地震結構強度和地震瞬時地震波動的加速度去考慮設計結構性更強的結構住宅。對于抗震結構的建設，不能只是單方面的增加結構強度，還要從概念設計層面，運用多次的抗震試驗測算，科學地選用最優材料和最優設計方案，建設牢固、抗震、美觀的抗震結構。對于建設材料的選用也是至關重要的，要選用較為輕型的結構建材，整體性的建材，可以避免在地震來臨時由于結構強度不穩所導致的對于人員的傷害。同時，要在建設建筑時設計較為便利的逃生通道，這點也是極為重要的一個方面。防止因加速度過快導致的結構強度產生變化從而產生的建筑型結構性坍塌。

4 結語

地震對于我們而言是一次滅頂之災，人類在大自然面前的弱小從這一刻顯現無疑，但是，要協同前進，積極地研發新型材料以減少最大程度的傷害。與此同時，要吸取教訓，多植樹造林，減少對于地表和地層的破壞，保持一個較為穩固的底地層。