我国土石坝对于抗震的研究.doc

我国土石坝对于抗震的研究摘要：本文论证了我国水坝的抗震安全评价的 实践与发展现状水坝的修建有助于减轻下游地区干 旱和洪涝灾害，有利于改善能源结构和缓解电力紧张, 但是对于地震区水坝的抗震安全问题不容忽视本文 根据我国的政策方针，现行的法律法规，技术规定， 以及有关学科的进展和地震区水坝建设所面临的现实 迫切需要，系统分析我国大坝抗震安全的现状，存在 的问题和有关建议，希望可以为我国水坝抗震安全的 研究，分析，设计以及工程运用提供有价值的信息关键词：土石坝抗震；震害【正文】1•研究背景：随着我国国民经济和社会的稳步发展，水坝给社 会带来了客观的经济增长，但是也带来一定的安全隐 患如果破坏结构或显著被损坏，水坝失败一般是灾 难的下游环境以及人民的生命财产安全会受到危害 地震更是一项不可预估的危险因素大坝由于地震而致崩坏的实例，几乎没有但是 如果万一发生崩坏，其所造成的灾害，将十分可怕一方面水坝的建设费用非常大，应该尽可能的使其建 造的经济，然而其抗震设计又务必需要合理的进行2. 大坝地震的形式2.1水库内山的崩坏水库中的水深，往往可达几百米，因而，库底及 其周边的地基应力和地下水位发生变化，致使其稳定 性受到威胁。

与蓄水的同时，在库岸周边发生小规模 的地滑塌方的事例，迄今也不算少如果是小规模的, 还不怎么成为问题但是，如果规模大时，崩坏土与 蓄水一起成为泥石流，由坝溢流出来，对于下游部分 恐将酿成大的灾害在地震时，具有向水库倾斜的薄粘土层夹层的裂 缝和以粘土化的有裂缝的岩石，受到冲击后，最容易 滑动特别是水库的一部分作为较薄的马鞍形那样的 情况，该处如果发生滑动时，即使不过是表面滑动， 但也威胁水库的稳定所以水库初见成时，从这个角 度，不应当对于绵亘相当广大的范围，需要进行关于 表面层的土质和厚度，基岩的岩质和倾斜，地下水位 的调查2.2水库蓄水所引起的地震据经验，由于蓄水在水库附近有时可引起微小的 地震由于蓄水逐渐使地基内的应力和含水状态发生变化，似有引起微小地震的现象如果是微震，当然 在工程上并不成问题，但是因蓄水引起较大的地震因此，对此情况的地壳的破坏，是否由于因蓄水水压 致使地壳内部应力增大，因流体侵入而使高压下的岩 石强度降低，以及蓄水使岩体内储藏的应变能量引起 作用等，已成为疑问的集中点鉴于这样的问题在规 划大水库时，就应该仔细的进行地质调查3. 震害当大坝恰好位于震源上方时，坝体会受到相当的损害。

土石坝在地震灾害中作为承灾体，一方面引起 土石坝坝体的破坏，造成直接经济损失；另一方面， 还可能演变成为危险的次生灾害源，引发次生水灾造 成巨大的经济损失和人员伤亡，同时在地震后还常常 因水坝无法正常发挥水利设施功能，造成灾后生产、 生活的困难在抵抗地震时坝基的类型，水坝的施工质量和坝 料的好坏对水坝的震损情况起了关键性的作用水坝 平时的维护管理对地震时水坝的震损有影响，另外， 震前水库的库水位对水坝地震时的安全性应当有着重 要影响坝的稳定性也多为现场地区的情况和施工条件所 左右填筑面因底面较宽，故所及于地基的应力不大 这样在不很坚固的地基上也能建造，此为土石坝的特 长不过，不很坚硬的地基比之坚硬的地基，一般在 地震时的变位振动则要较大，而且按照土的种类，在 强震之下还有液化之虞另外，填筑坝所用坝体材料 不能抵御拉力在激烈的振动之下，不能抵御拉力的 材料的集合体易于崩坏，这在直观上也可预想到因 此，在预想将有强烈地震的发生的地点，对于这种形 式的坝进行规划，必须慎重从事还有填筑坝的压实, 除在施工中要进行外，在竣工后也要随着时间的经历 逐年累月来进行这对坝体能起强化的作用，但另一 方面，当压实坝内各部分的变形不均匀一样时，也会 成为发生局部的滑动和裂缝的原因。

最后在土石坝， 蓄水位急剧下降，且屡屡反复的情况下，对于坝体内 的细粒骨料，恐怕会流到水库内4. 抗震设计为了使土石坝能够抗震，很需要对建筑位置，形状，材料，细部设计等，所涉及的坝的整体规划，加 以全面的考虑结合过去的震害实例等来看，从事坝 的设计时，应注意之点如下：地基以选择良好的场所为宜地震动的最大变位, 在硬地基，只不过是软地基的几分之一实际上多是 因为地基不坚硬，才选用了土石坝的形式，故此，关 于基础地基在地震时的稳定，有必要进行充分的研讨 在细沙地基或夹有晶状体的细沙的地基，地震时 恐要发生液化这样的地基如果范围很广时，对其加 以处理，改良则很困难，作为坝基，并不适当为隔水的目的，将心墙深埋，使其到达基岩时， 则其上下游的填筑部分的地基，因为软弱，引起下沉, 发生裂缝因而，必须考虑在心墙和填筑部分之间， 设置充分有效的中间隔墙，使地基的刚性，在其间缓 缓延续改变在土坝，有可能发生滑动面深达基础地基那样大 规模的斜坡面崩坏因此，对于这样的崩坏，也有必 要进行稳定计算斜坡面的趾部，在地震时有变松弛之误在此部分设置坚固的填石是有效的另外还需要注意的是, 需要将蓄水能急速排岀的设备由于地震坝体万一濒 于危险时必须急速将蓄水排出，使水位下降。

为此, 排水设备，对于地震必须充分的安全5. 地震监测与应急预案我国是一个多地震和地震灾害较严重的国家，地震区建设水坝时一定要对地震引起的灾害和风险有足 够的认识地震是随机事件且发震机理，传播机制十 分复杂国际上地震的预测预报也都不够准确因此 在地震区建设高坝大库工程时，除了做好有关的斟探 实验和抗震设计外，还应加强地震监测，重视国内外 有关地震和震害实测资料的收集，整理和反馈分析 深化对地震和结构地震的响应的认识，改进分析研究 方法，更新设计理念，并在工程建设和运行管理中加 以应用另外，结合溃坝等重大灾害的检测和预警技术的 研究，制定大坝安全应急预案也是十分必要的瑞士 十分注重大坝对下游地区的可能安全影响，尤其是大 坝失事后的影响，每一座大坝都做了洪水可能淹没范 围的分析，并设有明显的可能淹没范围边界标志，根 据淹没情况，地形和交通条件，做了不同的可能受灾 区居民的撤离路线图，并将所有这些信息编辑成册， 发给下游有关民众，并进行定期的安全教育和应急演 练瑞士的这些大坝管理工作具有很大启发作用结语】水坝的修建有助于减轻下游地区干旱和洪涝灾 害，有利于改善能源结构和缓解电力紧张，但是对于 地震区水坝的抗震安全问题不容忽视。

我国是一个多 地震和地震灾害较严重的国家，地震区建设水坝时一 定要对地震引起的灾害和风险有足够的认识做好有 关的斟探实验和抗震设计，加强地震监测，重视国内 外有关地震和震害实测资料的收集，整理和反馈分析 深化对地震和结构地震的响应的认识，改进分析研究 方法，更新设计理念，并在工程建设和运行管理中加 以应用尽量避免或者减少地震对水工建筑物所造成 的损害以及后期破坏注重保护下游以及下游人民的生命财产安全选 择较安全的形状，材料，细部设计等，所涉及的坝的 整体规划，加以全面的考虑参考文献1. 《土石坝震害预测及快速评估方法研究》，梁海安,2012.05.012. 《抗震工程学》，孙伟东译3. 《水坝与地震》，王卓凯，刘锁旺等译4. 《土石坝震害预测及快速评估方法研究》，梁 海安作者简介：李霞（1991 — ）,女，汉族，甘肃白银市人， 郑州大学水利与环境学院，水利水电工程。