6　土　石　坝

6.1　抗震计算

6.1.1　土石坝抗震计算应包括抗震稳定计算、永久变形计算、防渗体安全评价和液化判别等内容，结合抗震措施，进行抗震安全性综合评价。

6.1.2　对土石坝的抗震稳定计算，一般采用拟静力法计算地震作用效应。符合下列条件之一时，应同时采用有限元法对坝体和坝基的地震作用效应进行动力分析，综合判断其抗震稳定性。

1　设计烈度为Ⅶ度，且坝高150m 以上；

2　设计烈度为Ⅷ度、Ⅸ度，且坝高70m 以上；

3　地基中存在可液化土层。

覆盖层厚度超过40m 的土石坝宜进行动力分析。

6.1.3　土石坝采用拟静力法计算地震作用效应并进行抗震稳定计算时，宜采用基于计及条块间作用力的滑弧法，按本标准第5.7.1条的规定进行验算，其计算公式应按本标准附录A 执行。对于有薄软黏土夹层的地基，以及薄斜墙坝和薄心墙坝，可采用滑楔法计算。

6.1.4　土石坝采用拟静力法计算地震作用效应并进行抗震稳定计算时，质点i的地震惯性力的动态分布系数αi（图6.1.4）应按下列规定取值：

1　坝底动态分布系数α取为1.0；

2　当设计烈度为Ⅶ度、Ⅷ度、Ⅸ度时，坝顶动态分布系数αm分别取3.0、2.5和2.0；

3　当坝高H不大于40m 时，各高程动态分布系数按坝顶和坝底的动态分布系数线性插值；

4　当坝高H大于40m 时，0.6H高程的动态分布系数αi取1.0+（αm-1）/3，大于0.6H高程的动态分布系数αi按0.6H处和坝顶的动态分布系数线性插值，小于0.6H高程的动态分布系数αi按0.6H处和坝底的动态分布系数线性插值。

6.1.5　采用拟静力法计算地震作用效应并进行抗震稳定计算时，对1级、2级土石坝，宜通过动力试验测定土体的动态抗剪强度。当动力试验给出的动态强度高于相应的静态强度时，应取静态强度值。

黏性土和紧密砂砾石等非液化土在无动力试验资料时，可采用静态有效抗剪强度指标，对堆石、砂砾石等粗粒无黏性土，宜采用考虑围压影响的非线性静态抗剪强度指标。

6.1.6　采用有限元法进行土石坝地震作用效应的动力分析时，宜按下列规定进行：

1　按材料的非线性应力-应变关系计算地震前的初始应力状态；

2　通过材料动力试验测定动力变形、动力残余变形和动强度等动力特性参数，并宜结合工程类比选用；

3　按材料的非线性动应力-应变关系进行地震反应分析；

4　根据地震作用效应计算沿潜在滑裂面的抗震稳定性，并计算由地震引起的坝体永久变形；

5　根据地震反应分析成果，从稳定、变形、防渗体安全、液化判别等方面，按本标准第6.1.11 条要求进行抗震安全性综合评价。

6.1.7　材料动力试验用料应具有代表性，试验条件应能反映坝体和坝基土体密度状态和固结应力状态。有条件时，宜采用室内试验和现场测试相结合的方式确定土体的动力特性参数。

6.1.8　对坝体的永久变形计算，宜采用包括残余体应变和残余剪应变影响的残余变形计算方法。

6.1.9　对于混凝土面板堆石坝，其动水压力可按本标准第7.1.12条～第7.1.14条的规定确定。

6.1.10　采用计及条块间作用力的条分法进行抗震稳定性计算时，其结构系数不应小于1.2；采用不计条块间作用力的条分法计算时，其结构系数不应小于1.1。

6.1.11　根据动力计算结果进行抗震安全性综合评价，宜按下列规定进行：

1　根据滑动面的位置、深度、范围及稳定指标超限持续时间和程度等，综合评判坝坡的抗滑稳定性及其对大坝整体安全性的影响；

2　给出坝体及地基局部剪切破坏（或液化破坏）的分布范围，评价其引发整体破坏的可能性；

3　残余变形计算应给出坝体残余变形的量值和分布规律，并宜根据最大震陷率和变形的不均匀程度等综合评价大坝及防渗体的抗震安全性。