土木工程灾害产生的机理是，由于人们不当的知识，包括选址、设计、施工、使用、维护等，造成所建造的土木工程不能抵御突发的载荷，而致使土木工程失效、破坏、乃至倒塌，带来了灾害。
地震灾害是典型的土木工程灾害。此外，风灾、滑坡、泥石流、煤气管线爆炸、地下水管爆裂、煤矿塌陷、溃坝等也都属于土木工程灾害的范畴，其中最长见的是地震。我就已1989年的旧金山地震来分析一下地震灾害。
旧金山地震（1960，1989）：
1906年旧金山大地震，发生于1906年4月18日清晨5点12分左右，芮氏规模为7．8，震央位于接近旧金山的圣安地列斯断层上。自奥勒冈州到加州洛杉矶，甚至是位于内陆的内华达州都能感受到地震的威力。这场地震及随之而来的大火，对旧金山造成了严重的破坏，可以说是美国历史上主要城市所遭受最严重的自然灾害之一。
当时，政府官员担心若公布真正的死亡人数，恐怕会造成地价下跌，并影响到重建这个城市所需的一切，因此捏造死亡人数只有478人。今日，保守估计死亡人数在3，000人以上，更有人估计高达6，000人。大部分的伤亡集中在旧金山，而其他的旧金山湾区则约有189人死亡。圣塔罗撒、圣荷西以及史丹福大学也都遭受到严重的损害。
40万人口中，约有22．5至30万人无家可归，其中约有一半的难民离开湾区到奥克兰。报纸形容在金门公园、Panhandle 公园，以及从Ingleside到北滩的海滩上都布满的临时搭建的帐棚。
这样等级的地震是第一次被清楚地以相片记录下来，也使得后来地震学的科学研究蓬勃发展。总计，当时地震所造成的损失，估计高达4亿美金。
1989年10月17日，美国旧金山发生大地震，震级里氏6．9级，死亡逾270人。这是本世纪美国大陆经历的第二次最大地震，仅次于1906年闻名全球的旧金山8．6级大地震。据测定，震中位于太平洋边缘的圣克鲁斯以北16公里。地震波及加利福尼亚州从旧金山到萨克拉门托的大部地区。
旧金山地震初步统计地震中死亡人数超过270人，经济损失估计10亿美元。几百万居民缺电，计算机不能运转，交通阻塞严重，影响正常工作和生活。地震切断了交通，损害了旧金山国际机场。公路、桥梁、机场、海湾快速铁路一时被迫关闭。旧金山及其附近地区，高楼大厦左右摇动，玻璃碎片四处落散。海湾地区一座大厦倒坍。市内几处起火，马里纳区大火熊熊燃烧。自来水管遭损害，救火工作受阻。
地震次生灾害大致可分为两大类：一是自然层面的，如滑坡、崩塌、滚石、泥石流、地裂缝、地面塌陷、砂土液化等次生地质灾害和溃决水灾，发生在深海地区的强烈地震还可引起海啸；二是社会层面的，如道路破坏导致交通瘫痪、煤气管道破裂形成的火灾、下水道损坏对饮用水源的污染、电讯设施破坏造成的通讯中断，还有瘟疫流行、工厂毒气污染、医院细菌污染或放射性污染等。历史经验表明，次生灾害所造成的伤亡和损失，有时比直接灾害还要大（日本2011地震引起核泄漏事故）。
地震形成的原因大致可以归纳为5点。
1、构造地震：由于地下深处岩石破裂、错动把长期积累起来的能量急剧释放出来，以地震波的形式向四面八方传播出去，到地面引起的房摇地动称为构造地震。这类地震发生的次数最多，破坏力也最大，约占全世界地震的90%以上。（旧金山地震属于结构地震）
2、火山地震：由于火山作用，如岩浆活动、气体爆炸等引起的地震称为火山地震。只有在火山活动区才可能发生火山地震，这类地震只占全世界地震的7%左右。
3、塌陷地震：由于地下岩洞或矿井顶部塌陷而引起的地震称为塌陷地震。这类地震的规模比较小，次数也很少，即使有，也往往发生在溶洞密布的石灰岩地区或大规模地下开采的矿区。
4、诱发地震：由于水库蓄水、油田注水等活动而引发的地震称为诱发地震。这类地震仅仅在某些特定的水库库区或油田地区发生。
5、人工地震：地下核爆炸、炸药爆破等人为引起的地面振动称为人工地震。人工地震是由人为活动引起的地震。如工业爆破、地下核爆炸造成的振动；在深井中进行高压注水以及大水库蓄水后增加了地壳的压力，有时也会诱发地震。
预防措施：
在国际上，位于环太平洋地震带活跃区的日本，是个地震多发国家，正是这个原因，让日本人有相当多的抗震经验，现在我们来“取其精华”看看日本这块“他山之石”是如何来从建筑措施上防震的：
地震使日本人意识到交通系统和建筑物抗震的薄弱环节。在这场地震中，阪神高速公路神户线坍塌，山阳新干线的桥墩坍塌，28号国道坍塌，通往神户方向的主干道严重拥堵。日本人由此发现这一地区许多高速公路抗地震纵波的能力较弱，一些修筑较早的道路抗震措施滞后。地震过后，在行政主导下，道路和桥梁先后都得到了加固。同年6月，日本还部分修订了自1961年起实施的《灾害对策基本法》，规定了在警察疏导下确保消防车辆通行的措施和交通管制情况下驾驶员的义务等，以避免道路拥堵延缓救灾。在地震中，神户市内超过80%的死者死于建筑物倒塌，尤其是老朽的木结构房屋。地震后，《建筑基准法》先后3次得到修订，提高了建筑物抗震设计的级别。同时，新建的住宅基本废弃了在屋顶铺瓦的传统方法。
提高全民防灾意识，每年日本各地都在一月十七日防灾日举行培训，电视也播放地震知识。连小学生都知道地震发生了该如何逃生，每个教室、每个家庭基本都备有防灾包，里面装有药品、食品、饮用水等，每个城市的中小学都常被用来作为应急避难所，公园里还有可供一万人三天饮用水的耐震型储水槽以及食品等救灾物资。
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