地震效应：地震力、破坏力、液化等

地震区对场地的地震效应有：地震力效应、地震破坏效应、地震液化效应和地震激发地质灾害效应等。

（一）地震力效应

地震可使建筑物受到一种惯性力的作用，这种力称为地震力。当建筑物经受不住这种地震力的作用时，建（构）筑物将会发生变形、开裂甚至倒塌。

从物理学知道，力的大小可以通过单位质量上物体的加速度来测定，如果受力物体的加速度为已知，即可计算受力物体所受的力。对于建筑物来说，地震的作用是一种外加的强迫运动，当地震时，如果建筑物为刚性体，并承受一个均匀的不变的水平力，这时的地震力在物理意义上是地震时建筑物自身的惯性力。设建筑物重为Q，作用在建筑物上的地震力为P

式中　g——重力加速度，等于9.81m/s2；

amax——地震时地面最大水平加速度，m/s2；

Q——建筑物的重量。

式中　KH——水平地震力系数，参看表7-9。

作用于建筑物的竖向地震力PV＝KVQ，竖向地震系数KV可取KH的1/2～1/3。

表7-9　水平地震系数KH值

静力地震系数法把建筑物和地基视为刚体，而不考虑它们在地震时的动力反应，即不考虑由于地震引起的地基和建筑物的振动，因而其应用范围是有局限性的。实际情况是，地基受地震冲击发生振动，同时引起建筑物的振动。地基和建筑物的振动各有其周期，地基的周期取决于岩性、土质和土的密实度、含水量等，建筑物的振动周期取决于其材料、形状、大小和结构等。若两者周期相同或近似，可引起共振，使建筑物振幅加大，易遭破坏。一般认为，静力地震系数法对振动周期短的低层砖砌或混凝土建筑物比较适用，而对振动周期长的高层建筑或细长建筑物，则宜按动力分析法考虑建筑物的动力反应。

（二）地震破坏效应(www.xing528.com)

在震源处以震波的形式传播于周围的地层上，引起相邻的岩石振动，这种振动具有很大的能量，它以作用力的方式作用于岩石上，这些作用力超过了岩石强度时，岩石就要发生突然破裂和位移，形成断层和地裂缝，或者产生地倾斜，引起建筑物变形和破坏，这种现象称为地震破坏效应。

1.地震断层

地震断层是浅源断层地震发生断裂错动时在地面上的表现。例如，1935年四川迭溪地震，附近山上产生一条上下错动很明显的断层，构成悬崖绝壁。1970年云南通海地震，出现一条长达50km的断层。1976年河北唐山地震，也有断裂错动现象。

2.地裂缝是地震时常见的现象

按一定方向规则排列的构造型地裂缝多沿发振断层及其邻近地段分布。它们有的是由地下岩层受到挤压、扭曲、拉伸等作用发生断裂，直接露出地表形成；有的是由地下岩层的断裂错动影响到地表土层产生的裂缝。

3.地倾斜是指地震时地面上出现的波状起伏

这种波状起伏是面波造成的，不仅在大地震时可以看到它们，而且在震后往往有残余变形留在地表。1906年美国旧金山大地震，使街道严重破坏，变成波状起伏的形状，就是地倾斜最显著的实例。这种地变形主要发生在土、砾和砂、卵石等地层内，由于振幅很大、地面倾斜等原因，它们对建筑物有很大的破坏力。

（三）地震可促使软弱地基变形、失效和破坏

软弱地基一般是可触变的软弱黏性土地基以及可液化的饱和砂土地基。它们在强烈地震作用下，由于触变或液化，可使其承载力大大降低或完全消失，这种现象通常称为地基失效。软弱地基失效时，可发生很大的变位或流动，不但不支承建筑物，反而对建筑物的基础起推挤作用，因此会严重地破坏建筑物。除此而外，软弱地基在地震时容易产生不均匀沉陷，振动的周期长、振幅大，这些都会使其上的建筑物易遭破坏。

1964年日本新泻7.5级地震，一些修建在饱和含水的松散粉、细砂层地基上的钢筋混凝土楼房，在地震作用下，本身结构完好，并无损坏，但由于砂层液化，使地基失效，导致楼房整体倾斜或下沉。

鉴于软弱地基的抗震性能极差，修建在软弱地基上的建筑物震害普遍而且严重，因此，软弱黏性土层和可液化土层不宜直接用做建筑物的地基，当无法避免时，应采取抗震措施。

（四）地震激发滑坡、崩塌与泥石流的破坏作用

强烈的地震作用能激发滑坡、崩塌与泥石流（这些在前面有关章节中已提到过）。如果震前久雨，则更易发生。在山区，地震激发的滑坡、崩塌与泥石流所造成的灾害和损失，常常比地震本身所直接造成的还要严重。规模巨大的崩塌、滑坡、泥石流，可以摧毁道路和桥梁、掩埋居民点。峡谷内的崩塌、滑坡，可以阻河成湖，淹没道路和桥梁。一旦堆石溃决，洪水下泄，常可引起下游水灾。水库区发生大规模滑坡、崩塌时，不仅会使水位上升，且能激起巨浪，冲击水坝，威胁坝体安全。

1933年，四川迭溪7.4级地震，在迭溪15km范围之内，滑坡和崩塌到处可见，在迭溪附近，岷江两岸山体崩塌，形成了三座高达100余米的堆石坝，将岷江完全堵塞、积水成湖。然后，堆石坝溃决时，高达40余米的水头顺河而下，席卷了两岸的村镇，造成了严重的灾害和损失。因而一般认为，地震时可能发生大规模滑坡、崩塌的地段视为抗震危险的地段，建筑场址和主要线路应尽量避开。