地震災(zāi)害受損水利工程案例及修復(fù)技術(shù)簡述

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1.概述

　　我國地處世界上兩個(gè)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(gòu)造活動(dòng)劇烈，絕大多數(shù)屬構(gòu)造地震，地震活動(dòng)頻度高、強(qiáng)度大，是中國大陸最顯著的強(qiáng)震活動(dòng)區(qū)域[2].

　　而西南地區(qū)蘊(yùn)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)2005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(jì)，已導(dǎo)致803座水庫出險(xiǎn)，受損的大型水庫有紫坪鋪電站和魯班水庫，中型水庫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79座水庫出現(xiàn)險(xiǎn)情[4，5].為保證水利工程的安全運(yùn)行，地震之后及時(shí)對水利工程進(jìn)行檢測，并對受損工程進(jìn)行監(jiān)測和修復(fù)是必要的。有關(guān)震災(zāi)受損水利工程修復(fù)方面的文獻(xiàn)不多，散見于各種期刊或研究報(bào)告，為便于應(yīng)用參考，本文搜集、篩選了一些震災(zāi)受損水利工程的案例，并對一些實(shí)用技術(shù)進(jìn)行了介紹。

　　2.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程進(jìn)行分類整理，認(rèn)為水庫壩體險(xiǎn)情主要可分為3級：1級，一般性破壞，不產(chǎn)生滲漏；2級，嚴(yán)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(jié)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(dǎo)致大壩尤其是土石壩整體性降低，防滲結(jié)構(gòu)破壞，引起大量裂縫。地震會產(chǎn)生水平和垂直兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，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(dǎo)致抗剪強(qiáng)度與變形模量的降低，引起永久性（塑性）變形的累積，進(jìn)而導(dǎo)致壩體沉降與壩頂裂開。

　　2003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(cuò)動(dòng)約0.5cm.大壩右側(cè)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)生新的凍融、凍脹破壞，影響大壩的整體性和穩(wěn)定[7].

　　托洪臺水庫位于新疆布爾津縣境內(nèi)，1995年被列為險(xiǎn)庫，1996年新疆阿勒泰地震（6.1級），使攔水壩出現(xiàn)10處橫向裂縫，3處縱向裂縫，最寬處達(dá)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(yùn)行，致使發(fā)電系統(tǒng)癱瘓，同時(shí)對于下游構(gòu)成潛在威脅[6].

　　岷江上的紫坪鋪水利工程位于都江堰市與汶川縣交界處，2006年投產(chǎn)，是中國實(shí)施西部大開發(fā)首批開工建設(shè)的十大標(biāo)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，局部沉陷，整個(gè)電站機(jī)組全部停機(jī)。[3].此外，地震對泄水輸水建筑物也將造成巨大危害。2003年8月16日赤峰發(fā)生里氏5.9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22m，最大裂縫寬度1.8mm；洞出口消力池兩側(cè)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(cè)導(dǎo)流墻產(chǎn)生裂縫，以縱向裂縫為主，最大縫寬12mm[8].

　　2.2壩體失穩(wěn)

　　地震可能引起壩基液化，從而導(dǎo)致大壩失穩(wěn)。地震時(shí)，受到周期性或波動(dòng)性荷載作用，土石壩內(nèi)土體將產(chǎn)生遞增的孔隙水壓力和遞增的變形。粘性土體構(gòu)成的土石壩在地震中相對安全。但相對密度低于75%的粉砂土和砂土，在幾個(gè)循環(huán)之后孔隙水壓力就會顯著上升，當(dāng)達(dá)到危險(xiǎn)應(yīng)力水平時(shí)，土體在周期性荷載作用下顯示出極大的變形位移，壩內(nèi)土體就會呈現(xiàn)出液化的流態(tài)，導(dǎo)致壩體失穩(wěn)[9].

　　喀什一級大壩1982年施工時(shí)，其壩體及防滲墻都未進(jìn)行碾壓，致使密實(shí)度降低，1985年地震時(shí)，由于液化和沉陷，導(dǎo)致該壩整體失穩(wěn)破壞。

　　美國加州的Sheffield壩，1917年建成，壩高7.63m，壩頂寬6.1m，長219.6m，水庫庫容17萬立方米.1925年6月距壩11.2km處發(fā)生里氏6.3級地震，長約128m的壩中段突然整體滑向下游。事后，經(jīng)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，壩體潰決的主要原因是地震使飽和土內(nèi)的孔隙水壓力增大，造成壩下部和壩基內(nèi)的細(xì)顆料無凝聚性土發(fā)生液化。

　　地震還會造成土石壩體脫落或堆石體沉陷，從而引起壩體失穩(wěn)。在庫水位較高的情況下，堆石體沉陷會造成壩體受力不均，更嚴(yán)重的會引起庫水漫頂，引發(fā)壩體垮塌。1961年4月

　　13日在距西克爾水庫庫區(qū)約30km處發(fā)生里氏6.5級地震，該水庫位于VIII度區(qū)[10]，壩體出現(xiàn)了嚴(yán)重的堆石體沉陷現(xiàn)象，一段220m長的壩體沉陷值達(dá)到2~2.5m，崩塌范圍在從壩軸線上游3~10m到下游的35~50m[11].

　　前面述及的沙那水庫土壩和朝陽水庫因地震致使土壩排水體砌石脫落，經(jīng)抗震復(fù)核下游壩坡不穩(wěn)定[8].

　　2.3岸坡坍塌

　　若水庫兩岸有高邊坡和危巖、松散的風(fēng)化物質(zhì)存在，地震發(fā)生后，造成的巖體松動(dòng)，可誘發(fā)產(chǎn)生崩塌、滑坡和泥石流，甚至形成堰塞湖等現(xiàn)象。

　　烏江渡水庫處于地震多發(fā)區(qū)，1982年6月地震中，化覺鄉(xiāng)東部厚層灰?guī)r和白云巖地層中發(fā)生大面積崩塌。同年8月，化覺、柏坪一帶又發(fā)生較大規(guī)模的地層滑動(dòng)，影響面積約18k平方米[12].

　　5.12汶川大地震造成四川多處山體滑坡，堵塞河道，形成34處堰塞湖。其中唐家山堰塞湖蓄水過1億立方米，另外水量在300萬立方米以上的大型堰塞湖有8處[13]，對下游地區(qū)造成嚴(yán)重威脅。

　　另外，地震還可能對水利工程一些其它部分造成損壞。如1995年1月日本阪神淡路7.2級地震[14，15]中，使堤防基礎(chǔ)液化發(fā)生側(cè)向流動(dòng)，造成堤防破壞以及護(hù)岸受損。我國歷次地震中，出現(xiàn)較嚴(yán)重險(xiǎn)情的多為土石壩，且多為年代較久遠(yuǎn)的土石壩，如果發(fā)生強(qiáng)地震就更容易造成損壞[16].

　　3.震災(zāi)受損水利工程的修復(fù)技術(shù)

　　地震后受損水利工程修復(fù)措施主要包括以下幾個(gè)方面：

　　3.1壩體監(jiān)測

　　地震后，對于受損水利工程，應(yīng)及時(shí)降低水庫運(yùn)行水位，并進(jìn)行充分的壩體探測。對土石壩，可開挖土坑檢測，對混凝土壩，則可用無損探傷檢測[17].包括使用地震波法、地質(zhì)雷達(dá)、水下聲納法檢測侵蝕程度，必要時(shí)還需要采取槽探、鉆孔、孔內(nèi)地球物理方法進(jìn)行檢測。根據(jù)地震前后大壩監(jiān)測結(jié)果的對比分析，判明是否存在普遍的結(jié)構(gòu)損傷跡象。尤其需要加強(qiáng)對壩體變形和滲透的觀測，防止裂縫前后貫通，內(nèi)部發(fā)育，產(chǎn)生滲漏通道。同時(shí)，加強(qiáng)對輸水洞漏水、溢洪道裂縫的監(jiān)測，以防滲漏進(jìn)一步擴(kuò)大[18].

　　震后壩體探測中，作為一種非破壞性的探測技術(shù)，地質(zhì)雷達(dá)具有探測效率高、分辨率高、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，可以快捷、安全地運(yùn)用于壩體現(xiàn)狀檢測和隱患探查[19].

　　2003年甘肅山丹地震后，利用地質(zhì)雷達(dá)對雙樹寺、瞿寨子、瓦房城等水庫的震后壩體裂縫、壩基滲透、溢洪道、高邊坡開裂和庫岸道路滑坡等進(jìn)行了探測[20]，效果很好。

　　3.2裂縫修復(fù)

　　對于已經(jīng)出現(xiàn)的裂縫，要對其分布、走向、長度和開度等進(jìn)行定時(shí)觀測和檢測。在大壩主裂縫部位設(shè)置標(biāo)志，縫口要覆蓋塑料布，防止雨水流入加速其惡化。對受洪水威脅的建筑物，要采取臨時(shí)措施（如圍堰）進(jìn)行保護(hù)。

　　裂縫的修補(bǔ)應(yīng)從實(shí)際出發(fā)，在安全可靠的基礎(chǔ)上，同時(shí)考慮技術(shù)和施工條件的可行性，力求施工及時(shí)、簡單易行、經(jīng)濟(jì)合理。常用的有以下幾種處理方法：

　　3.2.1表面處理法

　　表面處理法[21]主要適用于對結(jié)構(gòu)承載能力沒有影響或者影響很小的表面裂縫及深層裂縫，同時(shí)還可以處理大面積細(xì)裂縫的防滲防漏。常用的有表面涂抹水泥砂漿、表面涂抹環(huán)氧膠泥以及表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料等，從而達(dá)到封閉裂縫和防水的作用。在防護(hù)的同時(shí)應(yīng)當(dāng)采取在裂縫的表面粘貼玻璃纖維布等措施，這樣可以防止混凝土在各種作用下繼續(xù)開裂。

　　3.2.2灌漿法

　　灌漿法主要應(yīng)用于對結(jié)構(gòu)整體有影響或有防水防滲要求的混凝土裂縫的修補(bǔ)。經(jīng)修補(bǔ)后，能恢復(fù)結(jié)構(gòu)的整體性和使用功能，提高結(jié)構(gòu)的耐久性。

　　灌漿法[22]分水泥灌漿和化學(xué)灌漿。水泥灌漿適用于裂縫寬度達(dá)到1mm以上時(shí)的情況；裂縫較窄的情況下宜采用化學(xué)灌漿。此外，工程經(jīng)驗(yàn)表明水泥漿適于穩(wěn)定裂縫的灌漿處理，不適用于活縫或伸縮縫的處理?；瘜W(xué)灌漿也存在類似問題，應(yīng)用最廣的環(huán)氧樹脂漿固結(jié)體是脆性材料，因此對活縫應(yīng)選用彈性材料。部分化學(xué)灌漿還有毒性，應(yīng)加強(qiáng)施工人員的保護(hù)措施。大量實(shí)踐證明，灌漿法是目前最有效的裂縫修補(bǔ)處理方法。

　　3.2.3結(jié)構(gòu)加固法

　　危及結(jié)構(gòu)安全的混凝土裂縫都需作結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)。結(jié)構(gòu)加固法適用于對整體性、承載能力有較大影響的較深裂縫及貫穿性裂縫的加固處理?；炷两Y(jié)構(gòu)的加固，應(yīng)在結(jié)構(gòu)評定的基礎(chǔ)上進(jìn)行，以達(dá)到結(jié)構(gòu)強(qiáng)度加固、穩(wěn)定性加固、剛度加固或抗裂性加固的目的。結(jié)構(gòu)加固中常用的主要有以下幾種方法：加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積，在構(gòu)件的角部外包型鋼、采用預(yù)應(yīng)力法加固、粘貼鋼板加固、增設(shè)支點(diǎn)加固以及噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固。結(jié)構(gòu)加固法還適用于處理對結(jié)構(gòu)的承載能力、整體性、耐久性有較大影響的不均勻沉陷裂縫和較為嚴(yán)重的張拉裂縫[23].

　　3.3滑坡處理

　　土壩滑坡有剪切破壞、塑流破壞、液化破壞三種形式[24].可采用“上部減載”與“下部壓重”法來處理。“上部減載”就是在滑坡體上部的裂縫上側(cè)削坡，以保持穩(wěn)定：“下部壓重”就是放緩下部壩坡，在滑坡體下部做壓坡體等。當(dāng)滑坡穩(wěn)定后，應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行滑坡處理[17].主要處理方法介紹如下：

　　3.3.1放緩壩坡

　　若滑坡由于剪切破壞造成，則放緩壩坡為最好的處理方法。可填入土體將壩坡放緩，或是先削掉滑動(dòng)面上壩頂?shù)耐馏w，使滑動(dòng)面壩坡變緩，然后再加大未滑動(dòng)面的斷面[24].

　　對存在失穩(wěn)危險(xiǎn)的土石壩也可采用水上拋石法放緩上游壩坡，施工方法簡單，且不受季節(jié)和水位的變化。加固工程不破壞原壩體結(jié)構(gòu)，減去拆除原有的壩體護(hù)坡石和反濾料工序，對保護(hù)原壩體非常有利。石料滲透系數(shù)大，在庫水位降落時(shí)，新筑部分的自由水面線，幾乎與庫水位重合，這樣就造成新增斷面和原有斷面共同承擔(dān)原有壩殼中庫水位降落時(shí)產(chǎn)生的滲透水壓力及地震產(chǎn)生的超隙孔壓力，起到壓重的作用，從而有利于大壩的穩(wěn)定[25].

　　3.3.2壓重固腳

　　若滑坡體底部滑出壩趾以外，則需要在滑坡段下部采取壓重固腳的措施，以增加抗滑力。壓重固腳的材料最好用砂石料。在砂石料缺乏的地區(qū)，也可用土工織物，代替反濾，以達(dá)到排水的要求[17].

　　通過在壩體上加壓蓋重，或?qū)误w培厚加固處理，可以進(jìn)一步提高防滲流土、壩體抗裂和抗?jié)B性能，同時(shí)增加壩體穩(wěn)定性。

　　實(shí)例：1999年山西大同堡村發(fā)生5.6級地震，對位于震中附近的冊田水庫造成VII度影響，壩體產(chǎn)生結(jié)構(gòu)變形[26].震后對主壩和北副壩下游壩坡采用石渣進(jìn)行培厚加固處理。主壩所在956m高程以下石渣培厚體，壩坡分別為1：2.75，在956m高程設(shè)12m寬的平臺，在949m高程、940m高程設(shè)3.0m寬的馬道，并在石渣體與原壩體設(shè)置反濾層。培厚壩體后，即使再次遭遇地震，由于壩體在正常水位下（956m高程）寬度增加，也可避免大壩整體失穩(wěn)，從而保證大壩的安全[27].

　　3.3.3庫岸巖體加固

　　對于地震中松動(dòng)的庫岸巖體，應(yīng)采取工程措施進(jìn)行加固。地震后，首先需要對庫岸巖石情況進(jìn)行重新評估，選擇加固方式。庫岸加固通常采取錨固、支擋、排水相結(jié)合的方式。錨固措施是利用預(yù)應(yīng)力錨索和錨桿固定不穩(wěn)定巖層，適用于震后加固巖體滑坡和不穩(wěn)定的局部巖體。通過一端與建筑物結(jié)構(gòu)相連，一端打入巖體內(nèi)部，在增強(qiáng)巖體抗拉強(qiáng)度的同時(shí)，

　　改善庫岸巖體的完整性[28].該方法在高切坡中被廣泛應(yīng)用。支擋方法是通過支擋體來平衡滑坡體的下滑力，確保滑坡體的穩(wěn)定安全。支擋結(jié)構(gòu)能有效地改善滑坡體的力學(xué)平衡條件，阻止滑坡、泥石流等。常用的方法有重力式擋墻、拉釘擋墻、加筋土擋墻、抗滑樁等[29].

　　此外，由于地震過后經(jīng)常伴隨暴雨，更易在松動(dòng)巖石處產(chǎn)生滑坡、泥石流等災(zāi)害，因此需及時(shí)排水，包括地表水和地下水?？稍O(shè)置截水溝排除地表水；排除地下水可用廊道、豎井和水泵等。在美國、加拿大和日本等國家較多采用專用鉆機(jī)打水平孔的辦法排地下水[28].

　　3.4滲漏修復(fù)

　　應(yīng)根據(jù)具體情況降低庫水位或放空水庫，徹底修復(fù)防滲體，對由于浸潤線過高而逸出坡面或者由于大面積散浸引起的滑坡，除結(jié)合下游導(dǎo)滲設(shè)施外，還應(yīng)考慮加強(qiáng)防滲。

　　3.4.1劈裂灌漿

　　對于土石壩較嚴(yán)重的滲漏破壞，可以采取劈裂灌漿或加強(qiáng)防滲斜墻等方式解決。劈裂灌漿是指在垂直滲流的方向沿壩軸線劈開壩體，灌入稠泥或水泥砂漿，截?cái)酀B流通道，可以在短時(shí)間內(nèi)壩體內(nèi)的滲流，使大壩轉(zhuǎn)危為安。

　　采用劈裂灌漿技術(shù)的嶺澳水庫具體做法如下：根據(jù)壩長選用適量的灌漿機(jī)，多臺灌漿機(jī)同時(shí)開灌，為使?jié){液盡快硬化固結(jié)，所用漿料為摻入速凝劑的水泥加粘土。在灌漿工藝上，連續(xù)的多次復(fù)漿，使混凝土或泥漿墻盡快加厚，并使貫通的漏水通道通過灌漿壓力和多次灌漿擠壓膨脹與原壩土體緊密結(jié)合，最終形成垂直連續(xù)的防滲混凝土砂漿墻，防止再次出現(xiàn)漏水通道的可能[30].

　　3.4.2開挖置換

　　置換技術(shù)是土石壩震后修復(fù)中的一種重要手段，尤其對于心墻開裂的土石壩具有重要意義。首先需要通過探測技術(shù)檢測到侵蝕的區(qū)域，然后在心墻的下游側(cè)補(bǔ)填塑性混凝土，并用顆粒反濾層加以支持。最后使用水泥膨潤土混合物進(jìn)行灌漿。置換技術(shù)可以有效阻止土石壩心墻的進(jìn)一步破壞，達(dá)到防滲漏的目的[18].

　　實(shí)例：新西蘭的馬拉希納壩，在經(jīng)歷埃奇克姆地震后，初期表現(xiàn)穩(wěn)定，在1987年12月后出現(xiàn)水位明顯下降的現(xiàn)象。通過詳細(xì)的監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，雖然大壩沒有遭受嚴(yán)重的滲漏，但左壩肩心墻和下游副心墻出現(xiàn)明顯的開裂和侵蝕，且侵蝕依然在繼續(xù)發(fā)展。持續(xù)不斷的侵蝕導(dǎo)致庫水位不斷下降，因而采取心墻置換的方式，即對左右岸壩肩進(jìn)行開挖，噴上混凝土，置換開挖出來的材料。水庫再次蓄水時(shí)沒有出現(xiàn)新的事故[18].

　　3.4.3排水設(shè)施

　　在阻止?jié)B流發(fā)生的同時(shí)，需要做好排水工作，通過設(shè)置寬敞的排水帶，使?jié)B流能順利排走，降低壩體內(nèi)的浸潤線，減小孔隙水壓力。

　　4.典型水利工程抗震搶險(xiǎn)及修復(fù)實(shí)例

　　4.1美國Hebgen壩

　　Hebgen土石壩[31]位于美國Montana州，1915年建成，1959年8月遭受里氏7.1級的強(qiáng)烈地震，壩和水庫所在地變形并整體下沉約3.1m，右岸溢洪道嚴(yán)重?fù)p壞，壩體沉陷開裂，水庫岸坡坍塌，庫水震蕩并漫溢壩壩。當(dāng)時(shí)此壩并無抗震設(shè)計(jì)，承受地震對其的各種危害而未垮壩，其破壞模式和耐震經(jīng)驗(yàn)極有借鑒意義。

　　當(dāng)時(shí)業(yè)主Montana電力公

　　司采取的緊急搶救措施包括：

　?。?）立即將泄水底孔進(jìn)水口原用迭梁封閉的二個(gè)孔口開啟，以80立方米/s的流量泄水降低庫水位。

　?。?）對半角沉陷區(qū)和被流沖蝕的壩下游面填土修復(fù)。檢查表明，心墻與溢洪道連接處的漏水并非通過心墻上的裂縫而是從破壞的溢洪道流出。

　?。?）在心墻的大裂縫處下游，打豎井檢查和修補(bǔ)。同時(shí)對下游河岸坍方區(qū)進(jìn)行了修整。此后于1960年4月開始對溢洪道、壩體心墻和上游面進(jìn)行了全面的修復(fù)和加固工作。至今運(yùn)行完好。

　　4.2美國LowerSanFernando壩

　　LowerSanFernando壩[31]位于美國加州洛杉磯市北，1912年動(dòng)工，最大壩高43.2m，壩頂寬6m，長634m.1971年2月在壩東北12.9km處發(fā)生里氏6.6級地震，致使主壩發(fā)生巨大滑坡，壩的上游部分帶動(dòng)壩上部9.2m高的壩體和壩頂一起坍落滑向水庫20多米遠(yuǎn)。

　　事故發(fā)生后，救援人員立即采取了如下措施：一方面立即運(yùn)來砂袋加固筑高壩的低陷部位；另一方面緊急撤離壩下游地區(qū)8萬居民；此外，通過2條泄水道和3條引水管排放水庫中的水。

　　經(jīng)初步調(diào)查和后期進(jìn)一步挖槽、鉆孔取樣研究得出，壩內(nèi)有大范圍土區(qū)在地震后液化，但液化區(qū)被外圍強(qiáng)度較高的非液化土約束住，因而直到液化區(qū)內(nèi)有足夠擴(kuò)張力，促使外圍土向外和向下移動(dòng)時(shí)，才出現(xiàn)大規(guī)?；瑒?dòng)。

　　4.3新疆西克爾水利工程

　　西克爾水庫[10，11]位于新疆伽師縣東北西克爾鎮(zhèn)，1959年建成使用，為均質(zhì)土壩，設(shè)計(jì)庫容10053萬立方米，屬大型攔河式平原水庫。該工程自建成以來共經(jīng)歷了15次地震，其中較嚴(yán)重的有3次：1961年4月13日發(fā)生6.5級地震，震中距水庫約30km，致使220m長的壩出現(xiàn)沉陷崩塌，余壩產(chǎn)生165條裂縫；1996年3月19日發(fā)生6.4級地震，壩段出現(xiàn)涌沙，裂縫，局部產(chǎn)生沉陷；2002年3月3日，阿富汗發(fā)生里氏7.1級地震，造成水庫副壩段出現(xiàn)決口，并迅速擴(kuò)大到50m左右，決口流量約120立方米/s，損失慘重。

　　由于西克爾水庫運(yùn)行年限長，且早年建設(shè)時(shí)沒有進(jìn)行地質(zhì)勘探，因此極易糟受地震破壞。多次地震后，主要采取的措施有：

　?。?）加高壩頂，壩后設(shè)置壓重，并鋪設(shè)無紡布反濾。

　?。?）大壩決口后，進(jìn)行搶險(xiǎn)封堵，修復(fù)缺口。

　?。?）按庫區(qū)基本烈度八度進(jìn)行設(shè)計(jì)校核，對西克爾水庫主壩、副壩和其它建筑物進(jìn)行加固修復(fù)。針對部分壩段壩基地震液化問題，主壩采用壓蓋重措施，以進(jìn)一步提高防滲流土、壩體抗裂和抗?jié)B性能。副壩部分改線，采用粘料含量高的土進(jìn)行填筑，加固填筑總方量為

　　58.59萬立方米，其中粘土39.29萬立方米，占60%.

　　4.4北京密云水庫

　　密云水庫位于北京密云縣城北13km處，庫容43.8億立方米，是北京市民用、工業(yè)用水的主要來源。水庫始建于1958年9月，分白河、潮河、內(nèi)湖三個(gè)庫區(qū)，主要建筑有白河主壩（高66m，長1100m）、潮河主壩（高56m，長960m）和5道副壩等。

　　1976年7月28日，河北唐山發(fā)生里氏7.8級強(qiáng)烈地震，白河主壩發(fā)生強(qiáng)烈扭動(dòng)，主壩水面以下6萬平方米的塊石坡和砂礫保護(hù)層滑落，受損嚴(yán)重。地震后，采取的主要措施[6]有：

　?。?）及時(shí)探測大壩裂縫，并派潛水員進(jìn)行水下探測。

　?。?）通過筑堰建閘，把密云水庫分隔成兩個(gè)庫區(qū)，放空庫水后，進(jìn)行全面檢查加固。清除白河主壩上的砂礫保護(hù)層，加厚鋪蓋粘土斜墻，改用碴石保護(hù)層，往水下填粘土及砂石達(dá)20萬m².隨后，打通白河廊道、削坡清基，進(jìn)行壩體加固。

　?。?）加固了3座副壩，并增建了3條泄水隧洞、1座溢洪道等。白河主壩加固工程于1977年11月21日完成，達(dá)到了國家一級工程標(biāo)準(zhǔn)，至今完好。

　　5.小結(jié)

　　地震后受損水利工程修復(fù)是項(xiàng)復(fù)雜的工作，要因地制宜盡快采取最合適的方法進(jìn)行修復(fù)。幾條主要結(jié)論如下：

　　（1）地震發(fā)生后，各級水行政主管部門應(yīng)該對境內(nèi)的水利工程，尤其是堤防、水庫大壩、水閘等工程進(jìn)行排查，及時(shí)掌握工程破壞的情況及其隱患，有針對性地制定搶修方案。對地位重要、關(guān)系重大、危險(xiǎn)性高的受損水利工程，要抓緊修復(fù)，確保度汛安全。

　?。?）壩和地基土料的液化，是導(dǎo)致垮壩或嚴(yán)重破壞的主要原因，此外，較普遍的震害有滑坡、開裂、沉陷和位移。

　?。?）盡可能保證水壩順利泄水，降低蓄水位，避免出現(xiàn)垮壩事故。

　?。?）目前對于水利工程一般都有相應(yīng)的突發(fā)事故（如地震、洪水等）預(yù)警機(jī)制，但對于如何應(yīng)對出現(xiàn)的險(xiǎn)情，采取必要的工程措施，尚是一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)，宜提高認(rèn)識，加強(qiáng)要應(yīng)的工作。

　　（5）對山區(qū)河流因沿岸崩山、泥石流等形成的堰塞湖，要當(dāng)機(jī)力斷主動(dòng)盡早清除，以避免水位升高，堰塞湖潰決形成洪災(zāi)。

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