地震区坝的设计

【本刊讯】据英国《土木工程师协会会报》一九七四年五月号和英国大坝委员会《新闻和观察》一九七四年十月号报道，到现在为止，还没有一座主要土坝由于地震而破坏，但这并不说明设计和施工已很安全，而是因很少坝遭到强烈地震。
近十年来对土石坝的地震反应进行了很多研究。一九七一年圣费尔南多地震以后，美国对加利福尼亚州的土石坝进行了复查，对必要的水库要限制运用。
土坝各高程的最大加速度可按弹性悬臂梁在基础上施加假定的地震加速度来评定。日本的现场观测与试验比较相符。低烈度地震时，坝顶加速度比坝基大好几倍；对强震，因衰减更多，没有那么大。中等地震时，有些坝高下沉０．５～１％，因此超高要大。坝顶处坡度要缓。
级配良好的砂砾石容易适应变形，衰减特性较强，并能自愈，宜用于过渡区。建在活动断层上的坝，自愈特性更重要。斜心墙比直心墙更好。下游部分，特别是接近坝顶部分的排水很重要。
水力冲填坝在地震时可能发生液化。
对地震区混凝土坝的设计，意见分歧较大。有人认为采用等量水平惯性力０．０５～０．１７ｇ，对混凝土坝已不是有效的方法。帕柯马坝（一九七一年）和柯因那坝（一九六七年）都遭受强烈地震，瞬时加速度分别达１．０和０．５５ｇ。帕柯马坝没有肉眼可见的破坏，柯因那坝在顶部发生较宽的裂缝。这两座坝的垂直加速度，可能由于接近震中，分别达０．５（或０．７５）和０．３７ｇ，也是等量惯性法不能考虑的。
位移峰值决定于结构的自振频率和衰减。混凝土坝的自振频率一般为２～１０赫，衰减为２～４％这些特性会使坝的位移值显著加大。
设排水廊道减小扬压力，可增加坝的稳定性。