度不同，从损害严重程度由重到轻排序为：混凝土
管(特别是自应力混凝土管)，灰口铸铁管，硬聚乙
烯管，PE管，球墨铸铁管；管道接口破坏：承插式
管道接口填料松动，插头拨出或承口破损，连续式
管道在焊接处开裂，法兰螺栓松动或拉断，刚性接
口破碎，错位或开裂等；管体破坏：管体产生纵向
或斜向裂缝，这种形式常见于断层或小口径管，严
重的锈蚀管材折断等；连接破坏：在三通、弯头、阀
门及管道与地下建(构)筑物连接处的破坏；灾区
供水管网遭到严重破坏，绵竹市管网震后基本完
好和轻微破坏的管道共占25．46％ 都江堰市管网
损失更加惨重，震后基本完好和轻微破坏的管道一
共仅有6．73％。
1．2 国外管线震害情况
美国旧金山地区8．3级地震，3条主要输水管
线遭破坏，城市配水和排水管网上万处破裂，不少
消防水源断绝，全市5O余处起火无法抢救，火灾造
成的损失是地震直接损失的3倍。
美国洛杉矶大地震发生在1994年1月17日，
震级6．8级。洛杉矶大地震后AWWA(American
Water Works Association美国供水协会)和ASCE
(American Society of Civil Engineers美国土木工程
师协会)都进行了管道破坏情况的调查并发表报告。
ASCE的结论是：材料的韧性越高，破坏率越低；在
各种连接的类型中，熔接的PE管的受损可能性是
最低的。南加利福尼亚燃气公司(Southern
California gas company)有84 000英里燃气输配管
道(受灾地区41％是PE管)，在地震中输配管道发
生704处泄漏，大部分泄漏发生在较老旧的钢管，
PE管较少受到地震的破坏。
阪神大地震发生在1995年1月17日，震级
7．2级，震中在大阪湾中Awaji岛下14 km处。管道
破坏形式主要是接口破坏，铸铁管道震后破坏点
为达十几万，破坏率达70％～81％。根据13本供水
协会(Japan Water W0rk Association)1996年2月的
报告，阪神大地震中供水管道的破坏及其评估在3
个受灾城市(神户，西宫，Ashiya)中的破坏率见表
3
表1各种给水管材的破坏率
1985年9月19日，墨西哥首都墨西哥城约
400 km海域发生8．1级强烈地震，导致800余处
供水主干线破坏，400余处煤气管网中压管线破
坏，引起了市区火灾，国内国际通讯全部停止工作。
1995年1月17日清晨，在日本神户东南的兵
库县淡路岛，发生7．2级地震，震源深度20 km，地
震使城市的水、电、气、电话线全部中断，生命线工
程瘫痪。由于煤气管道和电缆线破坏，引起熊熊大
火，同时由于供水管网的破坏而无法救火，造成巨
大的损失。
2 市政管道结构地震破坏影响因素分析
以球墨铸铁管和聚乙烯PE管为主的柔性管
道接口，可以更有效抵抗外界运动，产生自适应变
形，有利于吸收介质中的冲击波能量，因此其耐震
性较好，破坏较轻，经受住了考验。在管线中，接口
部分是较薄弱的部位，良好的连接方式可以更好
抵御地震的冲击，减轻管身结构的振动变形和次
应力，从而减轻损失和破坏。
汶川特大地震中，江油和绵竹都出现了土地
液化的现象，使管道埋设基础产生松动和不稳，发
生更大的位移或不均匀沉降，导致大量的管道破
坏。较深的埋深可适当避免地基液化的影响，且能
和土体产生更好的相互作用，还可减少建筑物倒
塌产生的影响，从而减轻震害，这从地震实例得到
了证实。
沿地震波传播方向布置管线，即让震波沿管
道传播，使管道的自身变形更多地吸收地震波能
量，也可减轻管线的震害。
管材也是管线抗震的关键因素，在同等条件
下，柔性管道的抗震能力更强些。国内外的震害情
况均表明，球墨铸铁管、聚乙烯PE管和钢管的抗
震能力更强。同时，做好管道抗震能力的设计更是
管道结构抵御地震灾害的关键因素。
3 市政给排水管道结构抗震能力的要点问题
地震作用对生命线工程的破坏是触目惊心
的，影响严重而深远，波及面大，震害目观深刻、终
身难忘。因此，提高埋地市政管道的抗震能力，减
轻地震对埋地管道的破坏作用，对从事给水排水
结构设计的人员来讲就显得特别重要。市政工程
建(构)筑物抗震设计有一套完整的计算理论，规
范相对成熟，被广大设计人员所掌握，而埋地管道
至今没有适用于抗震设计的计算方法，只能采取
概念性的抗震措施，这是目前管道结构设计急需
解决的问题。下面就管道抗震能力设计和评估中
的一些要点技术问题给予阐述。
3．1 埋地管线最大地震反应
世界各国计算埋地管道的地震反应计算公式
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