趙劍明，劉小生，陳 寧，劉啟旺，王 宏

（中國(guó)水利水電科學(xué)研究院，北京 100048）

0 引言

隨著水利水電工程的快速發(fā)展，強(qiáng)震區(qū)高壩大庫(kù)的建設(shè)日益增多，高土石壩占了相當(dāng)比例。我國(guó)地震多發(fā)、震害時(shí)有發(fā)生［1－4］，這些高土石壩能否抗御強(qiáng)震襲擊？它們?cè)诘卣鹱饔孟碌陌踩匀绾?？是人們十分關(guān)心的重大問(wèn)題。因而高土石壩包括高混凝土面板堆石壩抗震研究工作的迫切性和重要性越來(lái)越突出［1］。在土石壩的地震安全評(píng)價(jià)中，我國(guó)現(xiàn)行的水工建筑物抗震規(guī)范仍以擬靜力法計(jì)算結(jié)果作為抗震穩(wěn)定性評(píng)價(jià)的主要依據(jù)。鑒于擬靜力法的局限性，基于有限元地震反應(yīng)分析的動(dòng)力法逐步得到重視和發(fā)展。

近年來(lái)我國(guó)在高烈度區(qū)設(shè)計(jì)及建造的一些高土石壩，對(duì)工程設(shè)計(jì)提出了更多的要求，除了進(jìn)行傳統(tǒng)的穩(wěn)定計(jì)算外，還需要分析壩體和壩基內(nèi)的動(dòng)應(yīng)力分布、地震引起的孔隙水壓力變化、地震引起的壩體變形、以及防滲體的可靠性、壩體與壩肩結(jié)合部位的應(yīng)力分布、變形狀況和裂縫等，這些工作都需要采用動(dòng)力分析來(lái)解決，擬靜力法無(wú)法得出。隨著近十多年動(dòng)力分析理論和計(jì)算方法的發(fā)展，動(dòng)力分析方法日趨成熟。特別是汶川5·12大地震中紫坪鋪大壩的震害與地震前的動(dòng)力計(jì)算結(jié)果有較強(qiáng)的可比性［2］，用震害實(shí)例證實(shí)了動(dòng)力分析方法的可靠性與先進(jìn)性，也表明了采用動(dòng)力分析方法進(jìn)行抗震計(jì)算及抗震安全評(píng)價(jià)的必要性和工程意義。

考慮到變形、穩(wěn)定和防滲體安全等是決定土石壩抗震安全的關(guān)鍵因素，抗震計(jì)算和評(píng)價(jià)應(yīng)包括抗震穩(wěn)定、變形、防滲體安全、液化可能性等方面［5］。為此，本文針對(duì)西部強(qiáng)震區(qū)高面板堆石壩，在壩料靜、動(dòng)力試驗(yàn)基礎(chǔ)上采用三維非線性動(dòng)力有限元分析方法，分析評(píng)價(jià)面板堆石壩的加速度和應(yīng)力反應(yīng)、面板的應(yīng)力及接縫變形、壩體地震殘余變形、壩體單元抗震安全性、壩坡的抗震穩(wěn)定性，對(duì)大壩的抗震安全性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

1 三維非線性動(dòng)力反應(yīng)分析及抗震安全性評(píng)價(jià)方法

1.1 三維真非線性動(dòng)力分析方法

土石料的動(dòng)力本構(gòu)模型采用中國(guó)水科院的三維真非線性動(dòng)力本構(gòu)模型［6］。該模型將土視為粘彈塑性變形材料，模型由初始加荷曲線、移動(dòng)的骨干曲線和開(kāi)放的滯回圈組成。這種真非線性模型的特點(diǎn)是：（1）與等效線性粘彈性模型相比，能夠較好地模擬殘余應(yīng)變，用于動(dòng)力分析可以直接計(jì)算殘余變形；在動(dòng)力分析中可以隨時(shí)計(jì)算切線模量并進(jìn)行非線性計(jì)算，這樣得到的動(dòng)力響應(yīng)過(guò)程能夠更好地接近實(shí)際情況。（2）與基于 Masing準(zhǔn)則的非線性模型相比，增加了初始加荷曲線，對(duì)剪應(yīng)力比超過(guò)屈服剪應(yīng)力比時(shí)的剪應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的描述較為合理；滯回圈是開(kāi)放的；考慮了振動(dòng)次數(shù)和初始剪應(yīng)力比等對(duì)變形規(guī)律的影響。模型的方程、加載準(zhǔn)則和參數(shù)見(jiàn)文獻(xiàn)［6］。

堆石壩體及地基主要采用三維八結(jié)點(diǎn)六面體等參單元來(lái)模擬，在邊界不規(guī)則處采用六結(jié)點(diǎn)五面體三棱柱單元來(lái)填充。采用三維各向異性有厚度薄單元［6］來(lái)模擬不同材料間的接觸面特性。用無(wú)厚度的六面體縫間連接單元［7］來(lái)模擬面板周邊縫和垂直縫的特性，采用附加質(zhì)量法來(lái)考慮上游動(dòng)水壓力。

1.2 地震殘余變形計(jì)算方法

作為大壩設(shè)計(jì)和抗震安全性評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)，土石壩的地震永久變形計(jì)算是土石壩抗震分析中一個(gè)重要內(nèi)容。除了采用基于粘彈塑性模型的真非線性動(dòng)力反應(yīng)分析方法直接計(jì)算殘余變形外，土石壩殘余變形的分析方法還有滑動(dòng)體位移分析法和整體變形分析法兩大類［8］。本研究配合真非線性計(jì)算方法，還采用了基于應(yīng)變勢(shì)概念的整體變形分析方法。其中的殘余應(yīng)變模式如下：

（1）殘余剪切變形模式

殘余剪應(yīng)變?chǔ)胮與殘余軸應(yīng)變?chǔ)興a之間的關(guān)系：

式中μ為動(dòng)泊松比。

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，殘余軸應(yīng)變?chǔ)興a與動(dòng)剪應(yīng)力比的關(guān)系可用冪函數(shù)形式表示如下：

式中，Ka為系數(shù)；na為指數(shù)，是殘余軸應(yīng)變計(jì)算模式中的控制參數(shù)。Ka和na由動(dòng)力殘余變形的三軸試驗(yàn)確定，分別是以圍壓力、固結(jié)比Kc和振動(dòng)次數(shù)N為參變數(shù)的。殘余軸應(yīng)變?chǔ)興a以%表示；動(dòng)剪應(yīng)力Δτ和平均有效主應(yīng)力采用相同的量綱。

（2）殘余體積應(yīng)變模式

對(duì)面板堆石壩，殘余體積應(yīng)變對(duì)地震殘余變形的貢獻(xiàn)是不能忽略的。根據(jù)中國(guó)水利水電科學(xué)研究院進(jìn)行的壩料體積變形特性的大型動(dòng)三軸試驗(yàn)結(jié)果，殘余體應(yīng)變與動(dòng)剪應(yīng)力的關(guān)系可用如下公式表示：

上式中，εdV為殘余體應(yīng)變，采用%形式；Δτ為動(dòng)剪應(yīng)力；為平均有效主應(yīng)力；Δτ與采用相同的單位；Kv為固結(jié)比；N為振動(dòng)次數(shù)。KV為系數(shù)，nV為指數(shù)，是殘余體應(yīng)變計(jì)算模式中的控制參數(shù)，由動(dòng)力殘余變形的三軸試驗(yàn)確定，KV、nV是以、Kc和N為參變數(shù)的。

1.3 壩體單元抗震安全性的評(píng)價(jià)方法

在地震作用下土石壩及地基有可能發(fā)生局部的動(dòng)力破壞，而局部破壞存在引發(fā)整體破壞的可能性，因此對(duì)土石壩，尤其是關(guān)鍵區(qū)域和關(guān)鍵部位的局部動(dòng)力穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)，有利于分析土石壩抗震中的薄弱部位和環(huán)節(jié)，以采取合理工程措施，確保工程安全。

對(duì)于土石壩局部動(dòng)力穩(wěn)定性評(píng)價(jià)可采取壩體單元抗震安全性評(píng)價(jià)方法。如果單元抗震安全系數(shù)小于1，則表明該區(qū)域存在動(dòng)力剪切破壞的可能性，應(yīng)進(jìn)一步根據(jù)局部破壞范圍、破壞程度等，結(jié)合其它評(píng)價(jià)結(jié)果，綜合評(píng)價(jià)局部破壞對(duì)整體穩(wěn)定的影響。

在運(yùn)用有限元法計(jì)算出壩體單元的靜應(yīng)力和地震作用下的動(dòng)應(yīng)力后，按下式計(jì)算壩體單元的抗震安全系數(shù)Fe：

其中，τf為單元潛在破壞面抗剪強(qiáng)度，由下式確定計(jì)算：

τ為單元潛在破壞面上的總剪應(yīng)力，由下式計(jì)算：

式中，τs和τd分別為相應(yīng)單元潛在破壞面上的靜剪應(yīng)力和等效動(dòng)剪應(yīng)力，其中τd＝0.65τdmax，τdmax為地震過(guò)程中潛在破壞面上的最大動(dòng)剪應(yīng)力。

1.4 壩坡動(dòng)力有限元抗滑穩(wěn)定性分析方法

在運(yùn)用有限元法計(jì)算出土石壩單元的靜應(yīng)力和地震作用下的動(dòng)應(yīng)力后，則可以利用其進(jìn)一步分析土石壩壩坡的抗震穩(wěn)定性。作用于單元滑動(dòng)面上的法向應(yīng)力σn′和切向應(yīng)力τn分別為

壩坡地震抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)按下式計(jì)算：

式中σ′ni和τni為按式（11）和（12）確定的第i單元滑動(dòng)面上的法向有效應(yīng)力和切向應(yīng)力；φ′i、c′i為滑動(dòng)面上第i單元的動(dòng)有效應(yīng)力抗剪強(qiáng)度指標(biāo)；li是滑動(dòng)面通過(guò)第i單元的長(zhǎng)度。

在動(dòng)力計(jì)算中，假定滑動(dòng)面形狀，給定搜索范圍，由程序自動(dòng)尋找最危險(xiǎn)滑動(dòng)面的位置，并計(jì)算相應(yīng)的穩(wěn)定安全系數(shù)。

在整個(gè)地震過(guò)程中，土體各單元的動(dòng)應(yīng)力及動(dòng)孔壓隨震動(dòng)時(shí)間不同而不同，因此其動(dòng)力抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)Fs也是時(shí)間的函數(shù)。如果考慮地震過(guò)程中反應(yīng)應(yīng)力的時(shí)程變化，計(jì)算出每一瞬時(shí)的壩坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)，則在本文中稱之為動(dòng)力時(shí)程線法。

如果不考慮地震過(guò)程中反應(yīng)應(yīng)力的時(shí)程變化，上式中的滑動(dòng)面上的法向應(yīng)力取為震前有效法向應(yīng)力，剪應(yīng)力取為震前剪應(yīng)力與等效動(dòng)剪應(yīng)力（即0.65倍的最大動(dòng)剪應(yīng)力）之和，則得到按地震作用等效平均算得的最小安全系數(shù)，在本文中稱之為動(dòng)力等效值法。

動(dòng)力時(shí)程線法算得的安全系數(shù)是地震過(guò)程中每一時(shí)刻（瞬時(shí)）的安全系數(shù)，反映了地震過(guò)程中壩坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)隨時(shí)間的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程。而動(dòng)力等效值法得到的安全系數(shù)是地震作用下壩坡一個(gè)總的安全系數(shù)，是整體平均等效的概念。綜合兩種方法分別算出的安全系數(shù)，便可對(duì)壩坡的抗震安全性性進(jìn)行判斷。

2 德澤面板堆石壩地震反應(yīng)分析與抗震安全評(píng)價(jià)

2.1 工程概況

德澤水庫(kù)樞紐位于云南省沾益縣境內(nèi)的牛欄江干流上，距省會(huì)昆明173km，水庫(kù)總庫(kù)容為4.41億m3。德澤水庫(kù)大壩為面板堆石壩，壩頂高程為1796.30m，最大壩高142m，壩頂長(zhǎng)386.90m，壩頂寬12.0m；大壩上游壩坡坡比1：1.4，下游坡采用上緩下陡布置，1796.30～1766.30m壩坡為1：1.6、1766.30～1713.30m 壩坡為1：1.5、1713.30 m 以 下 壩 坡 均 為 1：1.45，并 在 1766.30m、1713.30m高程處分別設(shè)3m寬?cǎi)R道，下游壩坡平均坡比為1：1.55；次堆石區(qū)頂部高程1776.3m，寬12.0m，上游坡比為1：0.5傾向下游，下游坡1：1.35，底面高程1679.5m，其下為主堆石區(qū)。壩體下游坡在1766.30m高程以上采用漿砌石護(hù)坡，以下均為干砌石護(hù)砌。樞紐壩址區(qū)處于強(qiáng)震區(qū)，基本烈度為Ⅷ度，按Ⅸ度設(shè)防。

2.2 單元網(wǎng)格剖分、計(jì)算參數(shù)及輸入地震波

根據(jù)壩體及地基的地質(zhì)資料和設(shè)計(jì)資料進(jìn)行了計(jì)算模型的單元剖分?？紤]到筑壩材料與基巖材料的剛度差異，只選取大壩作為計(jì)算對(duì)象建立計(jì)算模型，邊界取為固定邊界。整個(gè)結(jié)構(gòu)共劃分了6236結(jié)點(diǎn)和5045個(gè)單元。包括接觸面單元和接縫單元，大壩三維網(wǎng)格剖分情況見(jiàn)圖1。

計(jì)算參數(shù)根據(jù)動(dòng)力試驗(yàn)結(jié)果①中國(guó)水利水電科學(xué)研究院.德澤水庫(kù)面板壩筑壩材料的動(dòng)力特性試驗(yàn)研究報(bào)告［R］.2009.確定。其中主要壩料的殘余變形參數(shù)見(jiàn)表1和表2。

根據(jù)地震部門(mén)的地震危險(xiǎn)性分析成果和有關(guān)資料，本工程50年超越概率10%的基巖水平峰值加速度為215gal；100年超越概率2%的基巖水平峰值加速度為410gal。本工程抗震設(shè)防類別為甲類，計(jì)算時(shí)基巖水平峰值加速度取100年超越概率2%的值，即410gal。

同時(shí)輸入水平向（順河向和橫河向）和豎向地震，豎向地震輸入加速度峰值取為水平向的2／3。

表1 壩料殘余軸應(yīng)變系數(shù)和指數(shù)

表2 壩料殘余體應(yīng)變系數(shù)和指數(shù)

圖1 德澤面板堆石壩單元剖分圖Fig.1 FEM mesh of the Deze CFRD.

計(jì)算時(shí)輸入的地震波有以下三類：地震安評(píng)場(chǎng)地譜擬合時(shí)程（簡(jiǎn)稱場(chǎng)地波）、規(guī)范譜擬合時(shí)程（簡(jiǎn)稱規(guī)范波）和類似場(chǎng)地實(shí)測(cè)地震時(shí)程（簡(jiǎn)稱實(shí)測(cè)波）。按照規(guī)范要求，通過(guò)動(dòng)力計(jì)算綜合分析，最終確定以場(chǎng)地波作用下的動(dòng)力計(jì)算結(jié)果來(lái)整理地震反應(yīng)成果。根據(jù)地震安全性評(píng)價(jià)結(jié)果，輸入的基巖加速度曲線如圖2所示。

本文計(jì)算了大壩在正常蓄水位情況下遭受上述地震時(shí)的反應(yīng)，并重點(diǎn)進(jìn)行了抗震安全評(píng)價(jià)。

2.3 大壩加速度和應(yīng)力反應(yīng)

根據(jù)三維非線性動(dòng)力計(jì)算結(jié)果，在給定地震作用下，壩體順河向加速度反應(yīng)在河床中部最為強(qiáng)烈。壩體順河向最大加速度為9.72m／s2，最大加速度放大倍數(shù)為2.37，發(fā)生在壩頂；壩體橫河向（壩軸向）最大加速度為9.59m／s2，最大加速度放大倍數(shù)為2.34；壩體最大豎向加速度為6.23m／s2，最大加速度放大倍數(shù)為2.28。圖3為大壩典型剖面水平順河向最大反應(yīng)加速度分布情況。

圖2 輸入加速度曲線Fig.2 Input ground motion.

圖3 典型剖面順河向水平最大反應(yīng)加速度等值線（m／s2）Fig.3 Contours of horizontal acceleration response in upstream－downstream direction on a typical section of the dam（m／s2）.

從計(jì)算結(jié)果來(lái)看，大壩的表層放大效應(yīng)明顯，壩頂及壩頂附近壩坡區(qū)域的加速度反應(yīng)是比較大的，瞬間的最大反應(yīng)加速度接近1g，應(yīng)考慮在上述區(qū)域采取適當(dāng)?shù)目拐鸺庸檀胧?/p>

壩體典型橫剖面最大動(dòng)剪應(yīng)力分布情況如圖4示，最大動(dòng)剪應(yīng)力為537.2kPa。

圖4 典型剖面最大動(dòng)剪應(yīng)力等值線（kPa）Fig.4 Contours of maximum dynamic shear stress on a typical section of the dam （kPa）.

2.4 面板應(yīng)力與接縫位移

根據(jù)三維非線性動(dòng)力計(jì)算結(jié)果，面板地震動(dòng)應(yīng)力中坡向和壩軸向動(dòng)應(yīng)力較大，法向動(dòng)應(yīng)力比較小。坡向最大動(dòng)應(yīng)力出現(xiàn)在面板中上部。面板坡向最大動(dòng)壓應(yīng)力為5.11MPa，坡向最大動(dòng)拉應(yīng)力為4.86 MPa；壩軸向最大動(dòng)壓應(yīng)力為5.48MPa，壩軸向最大動(dòng)拉應(yīng)力為5.13MPa。靜動(dòng)力作用疊加后，面板坡向最大壓應(yīng)力為12.18MPa，坡向最大拉應(yīng)力為2.36MPa；壩軸向最大壓應(yīng)力為13.83MPa，壩軸向最大拉應(yīng)力為2.45MPa。圖5為靜動(dòng)力疊加后面板應(yīng)力分布情況。

圖5 靜動(dòng)力疊加后面板應(yīng)力等值線（MPa）Fig.5 Contours of maximum stress on slabs with additive both static and dynamic stress（MPa）.

可見(jiàn)，在靜動(dòng)力共同作用下面板在河谷中部出現(xiàn)了較大壓應(yīng)力，在面板周邊部位出現(xiàn)了較大拉應(yīng)力，而且拉應(yīng)力區(qū)范圍較廣，因此應(yīng)考慮在相應(yīng)部位采取合理措施，以防止擠壓破壞和因裂縫而形成的危害。

地震引起的周邊縫最大位移為：張開(kāi)12.1 mm，沉降13.3mm，剪切10.7mm。垂直縫最大位移為：張開(kāi)7.2mm，沉降6.9m，剪切7.7mm。

靜動(dòng)力作用疊加后，周邊縫最大位移為：張開(kāi)21.1mm，沉降23.6mm，剪切19.3mm；垂直縫最大位移為：張開(kāi)12.7mm，沉降13.3mm，剪切12.1 mm。

對(duì)比紫坪鋪、九甸峽、公伯峽、積石峽、肯斯瓦特、察汗烏蘇等面板壩工程，德澤面板壩在Ⅸ度地震下的面板應(yīng)力在一般的計(jì)算值范圍內(nèi)。另外需要指出的是，目前對(duì)面板的模擬普遍采用的是線彈性模型，不允許裂縫，算得的面板拉應(yīng)力是相對(duì)偏大的；再鑒于材料本構(gòu)模型與參數(shù)、接觸面模擬等方面的現(xiàn)有國(guó)內(nèi)外技術(shù)水平，目前計(jì)算得到的面板應(yīng)力和位移還達(dá)不到嚴(yán)格定量，但是計(jì)算得出的拉壓應(yīng)力的分布，包括最大應(yīng)力的位置等，定性上還是有重要的工程意義的。在拉壓應(yīng)力較大的部位采取合理措施，以防止擠壓破壞和因裂縫而形成的危害，還是必要的。

2.5 壩體地震殘余變形

在給定地震作用下，壩體最大順河向殘余位移中，向下游最大，為31.2cm，向上游的最大水平殘余位移13.7cm；最大壩軸向殘余位移中，左岸19.6 cm，右岸22.5cm；最大豎向殘余位移（沉降）為73.5 cm，發(fā)生在壩頂處。壩體典型剖面殘余位移分布情況分別如圖6所示。大壩最大震陷值約為最大壩高的0.52%。

圖6 典型剖面水平向和豎向殘余位移等值線圖Fig.6 Contours of permanent deformation in up－downstream and vertical direction on a typical section of the dam.

為體現(xiàn)壩頂沿壩軸線震陷的不均勻性，初步用震陷傾度作為衡量指標(biāo)。震陷傾度定義為壩頂最大震陷與最大震陷部位距岸坡距離的比值。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，設(shè)計(jì)地震場(chǎng)地波作用下震陷傾度為0.38%。

2.6 壩體單元抗震安全性

根據(jù)動(dòng)力分析結(jié)果，壩體典型橫剖面單元抗震安全系數(shù)分布情況如圖7所示。

壩體中單元抗震安全系數(shù)大部分大于1，但壩頂附近坡面出現(xiàn)單元抗震安全系數(shù)小于1的區(qū)域（壩頂以下22m范圍，最大深度3.2m），有一定程度的表層動(dòng)力剪切破壞，存在壩頂附近坡面局部動(dòng)力剪切破壞和出現(xiàn)淺層局部瞬間滑移的可能性，但不會(huì)影響壩體的整體安全性。

2.7 壩坡抗震穩(wěn)定性

在動(dòng)力計(jì)算中，程序自動(dòng)尋找最危險(xiǎn)滑動(dòng)面的位置，并計(jì)算相應(yīng)的穩(wěn)定安全系數(shù)。地震過(guò)程中按動(dòng)力時(shí)程線法算得的下游坡抗震穩(wěn)定安全系數(shù)時(shí)程曲線如圖8所示。

圖7 地震作用下壩體單元抗震穩(wěn)定安全系數(shù)等值線Fig.7 Contours of element anti－seismic safety factor on a typical section of the dam under seismic motion.

按動(dòng)力時(shí)程線法算得的下游壩坡抗震穩(wěn)定安全系數(shù)時(shí)程曲線最小值為1.04。圖9為相應(yīng)最危險(xiǎn)滑動(dòng)面位置示意圖。按動(dòng)力等效值法算得的最小安全系數(shù)為1.13。

可見(jiàn)，在給定地震作用下，下游壩坡基本滿足抗震穩(wěn)定性要求。

圖8 下游坡抗震穩(wěn)定最小安全系數(shù)時(shí)程曲線Fig.8 The time history of seismic stability safety factor of downstream slop.

圖9 動(dòng)力時(shí)程線法分析中下游坡最危險(xiǎn)滑動(dòng)面位置Fig.9 Sketch of potential sliding plane on downstream slop.

3 結(jié)論

本研究針對(duì)西部強(qiáng)震區(qū)高面板堆石壩，在三維非線性地震反應(yīng)分析基礎(chǔ)上分析評(píng)價(jià)了面板堆石壩的加速度和應(yīng)力反應(yīng)、面板的應(yīng)力及接縫變形、壩體地震殘余變形、壩體單元抗震安全性、壩坡的抗震穩(wěn)定性，對(duì)大壩的抗震安全性進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)。所提出的抗震安全性評(píng)價(jià)方法以及有關(guān)規(guī)律和結(jié)論，可供工程建設(shè)參考。

（1）從大壩的動(dòng)力計(jì)算分析結(jié)果看，該壩的能夠滿足給定地震工況下的抗震安全性要求。

（2）從計(jì)算結(jié)果來(lái)看，大壩的表層放大效應(yīng)較為明顯，壩頂及壩頂附近壩坡區(qū)域的加速度反應(yīng)是比較大的，按動(dòng)力時(shí)程線法算得大壩上下游壩坡抗震穩(wěn)定安全系數(shù)時(shí)程曲線最小值比較接近1，而且壩頂附近坡面出現(xiàn)單元抗震安全系數(shù)小于1的區(qū)域，存在地震作用下壩頂附近坡面局部動(dòng)力剪切破壞和出現(xiàn)淺層局部瞬間滑移的可能性，但不會(huì)影響整體穩(wěn)定。為確保工程安全，建議在上述區(qū)域采取適當(dāng)?shù)目拐鸺庸檀胧?。根?jù)工程的實(shí)際情況，重點(diǎn)加強(qiáng)壩頂及下游坡面的抗震防護(hù)。

（3）地震作用下，面板動(dòng)應(yīng)力較大；靜動(dòng)力疊加后，面板在河谷中部出現(xiàn)了較大壓應(yīng)力，在面板周邊部位出現(xiàn)了較大拉應(yīng)力，而且拉應(yīng)力區(qū)范圍較廣，因此應(yīng)考慮在相應(yīng)部位采取合理措施，以防止擠壓破壞和因裂縫而形成的危害。

根據(jù)大壩動(dòng)力分析的計(jì)算結(jié)果，結(jié)合紫坪鋪等震害資料，本工程面板堆石壩在給定的設(shè)計(jì)地震作用下，可能的震害是：壩頂附近的較大地震變形，壩頂附近下游壩坡坡面局部動(dòng)力剪切破壞和淺層局部瞬間滑移，以及面板在河谷中部的局部擠壓破壞和面板周邊的拉裂縫等。如果工程設(shè)計(jì)和建設(shè)上按上述建議做好抗震措施，上述震害會(huì)減輕，總體上不會(huì)影響大壩的整體安全，可修復(fù)以恢復(fù)正常功能。

根據(jù)現(xiàn)有大壩抗震設(shè)防原則，在遭遇設(shè)計(jì)地震時(shí)，要求大壩不發(fā)生嚴(yán)重破壞導(dǎo)致次生災(zāi)害；在強(qiáng)震時(shí)允許有局部損壞，可修復(fù)使用。按照現(xiàn)有計(jì)算結(jié)果，采取抗震措施后本工程設(shè)計(jì)符合這一原則。

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