理论教育 水利工程震害及防震原则探析

水利工程震害及防震原则探析

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:作为生命线工程的水利工程,在国内外的历次地震中,震损现象屡见不鲜。水利工程震害的防震原则1)做好场址地震安全性评价及明确抗震设防标准水利工程遭受震害的程度和类型等均随地震烈度的增大而增大,高烈度区尤为显著。4)适当提高水利工程易震损部位抗震等级从汶川地震中水利工程的震害类型来看,裂缝占71.4%、塌陷占34.3%、渗漏占21.4%。

水利工程震害及防震原则探析

我国是一个多地震的国家,地震区域分布广且分散,地震活动频繁且强烈。由于地震具有突发性、难预测性,并可能引发火灾海啸等严重次生灾害,一旦发生地震,带来的损害可能对经济社会、人民生活产生十分严重的影响。作为生命线工程的水利工程,在国内外的历次地震中,震损现象屡见不鲜。

(1)水利工程震害

1)土石坝的震害

土石坝的震害类型主要有:①滑坡:例如唐山大地震后,北京的密云水库出现大规模滑坡现象;②塌陷:在地震的作用下土石坝的坝体可能出现大规模的塌陷;③液化:在震动的过程中,沙土地基与筑坝的沙砾出现液化,饱水的沙砾等材料会变成流沙向四周流动,此时大坝就丧失了抗震能力;④裂缝:防渗层出现裂缝,裂缝深入发展形成渗漏通道。

2)混凝土坝的震害

混凝土坝的震害类型主要有:①裂缝:裂缝一般出现在坝体的顶部和底部,裂缝出现会削弱坝的整体稳定性和发生渗漏;②两岸坝肩滑坡:如果坝肩岩土体节理、裂隙比较发育,震后裂缝增大形成贯穿性裂缝,会导致滑坡发生。

3)水库的震害

水库的震害包括两个方面:外源地震对水库的影响和水库诱发地震的影响。水库蓄水后,由于水库地应力和构造地应力叠加,以及水库地震能量和构造地震能量叠加而诱发的地震,称为水库地震。

两者对水库的影响主要表现为:坝体裂缝、渗漏、坝坡滑塌、大坝塌陷、启闭设备变形、放水设施、溢洪道、管理房震损等。

4)其他水利工程震害

①水闸震害 裂缝为多发震害现象,发生部位多位于护坡、底板、机架桥和上下游护坦,其次是倾斜、下沉甚至断裂、倒塌,发生部位多为边墩岸墙、机架桥和闸墩。

②农田水利工程 农田水利工程是指设计简易、基础处理较为简单的水利设施,主要包括小河支流,二、三级排灌站,积水渠道及化井,农桥,阐涵,扬水站等。不同的水利设施破坏情况不尽相同,如河堤裂缝、下沉、农桥落空倒毁,小高抽压力管道扭损,集水井坍塌,厂房倒毁,设备砸坏,其他动力设施损坏,河床变形导致的建筑物隆起和不均匀沉陷,岸坡土体裂缝推动建筑物导致的闸墩、桥台挡土墙变位倾斜等。(www.daowen.com)

(2)水利工程震害的防震原则

1)做好场址地震安全性评价及明确抗震设防标准

水利工程遭受震害的程度和类型等均随地震烈度的增大而增大,高烈度区尤为显著。因此,首先要做好对库区和坝址的地震安全性评价工作;其次各类工程应该根据其库区和坝址的地震烈度及自身的重要性,明确抗震设防标准,以便拟订相应工程措施。

2)按照抗震设计规范要求做好结构设计

历次大地震的震害调查表明,凡按抗震规范设计的各类结构和工程,一般都无震害或震害较轻。抗震设计规范的作用已多次经实践检验。因此,各类工程都应该根据其抗震设防,严格按照抗震设计规范进行结构设计,采取相应的抗震措施。当遭遇设计烈度地震时,可达到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的目标,有效减轻工程的灾害。

3)加强工程管理保证施工质量

鉴于设计和施工质量对震害的影响,应根据场地和地基条件选择合适的坝型和筑坝材料,采取适宜的基础形式和上部结构形式,做好防渗、防裂、防冲蚀等工程措施,坝体填土要达到一定的密实程度,预留足够的震陷超高,尽量避免在土石坝下埋设输水管等;同时,在施工期间,必须严格管理,保证施工质量,避免产生震害的人为因素。

4)适当提高水利工程易震损部位抗震等级

汶川地震中水利工程的震害类型来看,裂缝占71.4%、塌陷占34.3%、渗漏占21.4%。因此,在抗震设计时,可适当提高易震损部位的抗震等级,如在其易损部位增设加强箍,增强其整体连接性等;同时,在汶川地震中水利工程的附属结构,如泄洪、厂房进水口闸门操作的排架柱结构等震损严重,可适当提高这些附属结构的抗震水平,避免震后次生灾害的发生。

5)建立测震台网,做好地震预警预报工作

水利工程抗震除采取工程抗震方法外,还可以通过建立地震台网,预测地震的发生,并结合地电、地磁、地下水等地震前兆,进行综合分析,提出地震预警、预报。人们可在地震发生前逃出,水利工程也能采取紧急措施,如放空水库、提前关闭机组,对水利工程要害部位采取相应的抗震措施等,减少地震灾害损失,减少人员伤亡。

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