“5.12”汶川大地震时冶勒大坝实测动力反应

2008年5月12日14时28分四川汶川发生M8.0级大地震,冶勒大坝距震中汶川约258公里,具有强烈震感,大坝的强震监测台阵对此次大地震有较完整的有效数据记录。针对这些实测地震记录,采用时程分析方法和频谱分析方法分析大坝的地震反应特征和规律,并结合其它监测资料,考察了此次大地震对冶勒大坝所产生的影响,认为冶勒大坝在震后运行性态稳定,情况基本正常。此外,将此次地震记录与以往监测的地震记录进行对比分析,获得了冶勒大坝与一般土石坝不同的地震动力反应规律,这种特殊规律与冶勒大坝特殊的地质条件密切相关。

芦山地震冶勒大坝强震监测资料分析

冶勒沥青混凝土心墙堆石坝最大坝高为124.5 m,坝址区地震烈度高,地质条件复杂,两岸坝基条件严重不对称。大坝上布设了9台强震仪组成的强震监测台阵,曾获得2008年汶川地震和攀枝花地震的大坝强震监测记录。2013年4月20日四川省雅安市芦山县发生里氏7.0级地震,冶勒大坝距震中约212.5 km,坝址区震感较为强烈,强震监测台阵获得了此次地震较为完整的有效记录。对芦山地震主震记录进行时域分析和频谱分析,总结冶勒大坝在芦山地震中的动力反应规律,并与汶川地震时坝体动力反应进行对比分析。研究表明,芦山地震主震时冶勒大坝最大加速度记录为47.043 cm/s2,最长持续时间为76.98 s,坝顶动力放大效应明显;芦山和汶川地震时大坝动力反应规律的差异与地震波频谱特性及大坝自振特性等密切相关。总体而言,冶勒大坝在震后运行安全稳定,芦山地震未对冶勒大坝造成明显不利影响。

汶川地震冶勒大坝动力响应规律分析

冶勒大坝为沥青混凝土心墙堆石坝,最大坝高124.5 m,坝基地质条件复杂。该坝址距"5.12"汶川大地震震中约258 km,地震发生时坝区有强烈震感,大坝强震监测台阵获得了主震较为详细的地震记录。采用三维非线性动力有限元方法对冶勒大坝在"5.12"汶川地震主震作用下的动力反应进行分析。分析时,以基岩实测加速度时程作为地震动输入,最大峰值加速度为11.968g,持续时间为124.4 s。有限元动力计算结果与监测资料反映规律吻合较好,获得了冶勒大坝与一般土石坝不同的地震动力反应规律:大坝地震响应分布从左岸到右岸逐渐增大且横河向地震响应较大,这种特殊的反应规律与冶勒大坝左右岸基础严重不对称的特殊地质条件密切相关。

试论冶勒大坝地震动力反应分析

对冶勒大坝所取得的2次地震监测资料进行整理,分析大坝几个特征点的动力加速度反应情况;并采用有限元数值模拟技术,对坝体在地震作用下的动力反应进行了计算。根据强震监测资料分析成果以及有限元地震动力反应计算结果,分析了大坝地震动力反应特性。

基于强震监测记录的冶勒大坝动力反应特性初步分析

冶勒沥青混凝土心墙堆石坝最大坝高为124.5m,坝址区地震烈度高,地质条件复杂。大坝上布设了9台强震仪组成的强震监测台阵,自2005年12月开始投入运行至2014年12月底共获得有效记录57次,其中包括汶川地震、攀枝花地震和芦山地震记录。对典型强震记录进行时域分析和频谱分析,初步总结了冶勒大坝的动力反应特性。研究结果表明,大坝坝顶部位的动力反应主要以放大为主,并且随着底部PGA的减小,坝体放大倍数明显增大;由于地震动本身震源特性、传播途径的差异,大坝在不同地震中动力反应的频谱特性明显不同,但多次记录均显示土石坝体有较为明显的滤波作用。

汶川地震对冶勒大坝右岸抗渗稳定性的影响评价

冶勒大坝为沥青混凝土心墙堆石坝,最大坝高124.5 m,坝基地质条件极其复杂。该坝址距"5.12"汶川大地震震中约258 km,地震发生时坝区震感强烈。从渗流量及渗流场变化、坝基覆盖层液化和防渗墙地质雷达检测结果等3个方面分析评价了汶川地震对冶勒大坝右岸抗渗稳定性的影响。结果表明:汶川地震对冶勒大坝右岸局部地层确有轻微影响,但防渗墙未出现横向贯穿性裂缝;坝基覆盖层在地震主震作用下不会发生液化;右岸整体抗渗稳定性并未受到实质性影响。

从监测资料看冶勒大坝右岸排水孔灌浆及边坡反滤排水保护处理效果

从排水孔排水量、含沙量、渗流量、地下水位以及边坡出水点等方面,结合渗流量BP网络模型分析预报结果,分析评价了冶勒大坝右岸排水廊道排水孔灌浆及8号沟左侧边坡反滤排水保护处理效果。结果表明:处理后初期,个别排水孔排水出现异常增减、浑浊,局部地下水位发生较大变化,之后逐渐稳定;总渗流量逐年减小并趋于平稳,但渗流有向河床部位移动趋势;边坡出水情况有所改善。排水孔灌浆和边坡反滤排水保护处理具有一定效果。同时,对今后的监测、计算和处理工作亦提出粗浅建议。

5.12汶川地震对冶勒大坝安全运行的影响

冶勒大坝位于四川省南桠河流域上游,是亚洲最高的沥青混凝土心墙堆石坝,并且建在复杂地质条件上。从2005年1月1日蓄水以来,已经3年蓄水运行的考验,埋设于大坝内部各种监测仪器对大坝的运行状态提供了详细的监测资料。在5.12汶川大地震后,通过对监测资料的整理分析,初步认为,地震对其影响较小,对大坝安全未造成影响。

运行期大坝安全评价

当前大坝安全评价以定性为主,定量并直观地评价大坝安全运行状态的方法不多。文章提出一种定量的评价方法,以历史监测资料为数据库,对大坝近期监测值进行分析评价,得到大坝综合安全评价值。以冶勒大坝为例,在确保自动化监测数据可靠的前提下,对大坝渗流渗压、应力监测、坝内水平位移、坝内垂直位移、基座裂缝监测5个监测项目分别进行分析评价,最终得到大坝整体安全状态评分。各监测项目分析结果与监测成果吻合,验证了评价方法合理。