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1、震災受損水利工程案例及修復技術簡述時間:2009-12-2611:40來源:網(wǎng)絡作者:馬吉明,鄭雙凌點擊:162次論文摘要:我國是地震多發(fā)區(qū),尤其是水利工程集中的川滇地區(qū)。震災可能導致大壩整體性降低,引起大量裂縫、滑坡、沉陷和位移、地基液化,致使壩體失穩(wěn),重者可致垮壩;震災對泄水建筑物也會造成一定危害。震災不僅危及水利工程本身,而且給工程下游地區(qū)造成 論文摘要:我國是地震多發(fā)區(qū),尤其是水利工程集中的川滇地區(qū)。震災可能導致大壩整體性降低,引起大量裂縫、滑坡、沉陷和位移、地基液化,致使壩體失穩(wěn),重者可致垮壩;震
2、災對泄水建筑物也會造成一定危害。震災不僅危及水利工程本身,而且給工程下游地區(qū)造成嚴重威脅。本文根據(jù)國內(nèi)外相關文獻資料,闡述了地震對水利工程尤其是土石壩可能產(chǎn)生的危害,分析總結了在地震災害中受損水利工程的典型案例,特別是總結了一部分實用的及時補救措施及修復技術,并建議根據(jù)水利工程的重要程度建立相應的突發(fā)事故預警和應對修復機制?! ≌撐年P鍵詞:水利工程,大壩,地震,修復技術 一、概述 我國地處世界上兩個最大地震集中發(fā)生地帶——環(huán)太平洋地震帶與歐亞地震帶之間,地震較多,大多是發(fā)生在大陸的淺源地震,震源深度在20km
3、以內(nèi)。位于青藏高原南緣的川滇地區(qū),主要發(fā)育有北西向的鮮水河-安寧河-小江斷裂、金沙江-紅河斷裂、怒江-瀾滄江斷裂和北東向的龍門山-錦屏山-玉龍雪山斷裂等大型斷裂帶[1]。該區(qū)新構造活動劇烈,絕大多數(shù)屬構造地震,地震活動頻度高、強度大,是中國大陸最顯著的強震活動區(qū)域[2]?! 《髂系貐^(qū)蘊藏了我國68%的水力資源,水利工程較多,且主要集中在川滇地區(qū)。據(jù)年數(shù)據(jù),四川省有大中小型水庫約6000余座[3]。2008年5月12日的四川省汶川大地震,初步統(tǒng)計,已導致803座水庫出險,受損的大型水庫有紫坪鋪電站和魯班水庫,中型
4、水庫36座,小一型水庫154座,小二型水庫611座[3]。此外,地震還致使湖北和重慶地區(qū)各座水庫出現(xiàn)險情[4,5]?! 楸WC水利工程的安全運行,地震之后及時對水利工程進行檢測,并對受損工程進行監(jiān)測和修復是必要的。有關震災受損水利工程修復方面的文獻不多,散見于各種期刊或研究報告,為便于應用參考,本文搜集、篩選了一些震災受損水利工程的案例,并對一些實用技術進行了介紹?! 《?、地震對水利工程的危害 由于地震烈度、地震形態(tài)以及水庫本身工程質(zhì)量的不同,地震對于水利工程的危害也有所區(qū)別。高建國[6]對我國因地震受損水利工
5、程進行分類整理,認為水庫壩體險情主要可分為級:1級,一般性破壞,不產(chǎn)生滲漏;2級,嚴重性破壞,壩體開裂滲漏;3級,垮壩(崩塌),水庫水全部流走。 我國因地震引起的水庫垮壩并不多見,總結國內(nèi)外地震對水利工程的危害,主要有以下幾種形式: 2.1壩體裂縫 地震作為外力荷載將會導致大壩尤其是土石壩整體性降低,防滲結構破壞,引起大量裂縫。地震會產(chǎn)生水平和垂直兩個方向的運動,并使周期性荷載增大,壩體和壩基中可能會形成過高的孔隙水壓力,從而導致抗剪強度與變形模量的降低,引起永久性(塑性)變形的累積,進而導致壩體沉降與壩頂
6、裂開?! ?003年10月甘肅民樂—山丹6.1級地震引起雙樹寺水庫大壩、翟寨子水庫大壩,壩頂均出現(xiàn)一條縱向裂縫,長約401~560m,最大寬度2cm左右,并有多處不同長度斷續(xù)裂縫,防浪墻局部錯動約0.5cm。大壩右側出現(xiàn)山體滑坡,形成長條帶及凹陷,滑坡長37m左右,凹陷坑深2.5~3m、寬7m左右,凹陷處上部山體有多條斜向裂縫,縫寬20cm左右。李橋水庫壩頂有縱向裂縫,多處縫寬在2~5mm,其中一條長約100m左右,出現(xiàn)橫向貫通裂縫,防浪墻出現(xiàn)多處豎向裂縫。這些裂縫在壩體漏水、自然降水和溫度作用下,又將產(chǎn)生新的凍
7、融、凍脹破壞,影響大壩的整體性和穩(wěn)定?! ⊥泻榕_水庫位于新疆布爾津縣境內(nèi),1995年被列為險庫,1996年新疆阿勒泰地震(級),使攔水壩出現(xiàn)10處橫向裂縫,3處縱向裂縫,最寬處達16cm,長17m,防浪墻垂直裂縫27處。經(jīng)評估,水庫震后只能在低水位運行,致使發(fā)電系統(tǒng)癱瘓,同時對于下游構成潛在威脅[6]?! ♂航系淖掀轰佀こ涛挥诙冀呤信c汶川縣交界處,2006年投產(chǎn),是中國實施西部大開發(fā)首批開工建設的十大標志性工程之一。2008年5月12日的汶川地震造成紫坪鋪大壩面板發(fā)生裂縫,廠房等其他建筑物墻體發(fā)生垮塌,局
8、部沉陷,整個電站機組全部停機。[3]?! 〈送猓卣饘π顾斔ㄖ镆矊⒃斐删薮笪:?。2003年8月16日赤峰發(fā)生里氏級地震,使沙那水庫混凝土泄洪灌溉洞產(chǎn)生縱向裂縫,長15m,最大裂縫15mm;環(huán)向裂縫,最大裂縫寬度1.8mm;洞出口消力池兩側邊墻產(chǎn)生豎向裂縫,總長15m,最大裂縫寬度25mm。大冷山水庫溢洪道兩側導流墻產(chǎn)生裂縫,以縱向裂縫為主,最大縫寬12mm。 2.