1906 年4 月18 日旧金山大地震，震级8.5 级。圣安得利亚斯 （San Andreas）大断层某些点的水平位移达到6.4m，在距离断层60km范围内有33 座坝，其中16 座距断层不到8km。除5 座坝发生不大的裂缝和沉陷外，大部分没有明显震害。其中晶泉上坝（Upper Crystal Springs）是一座跨过水库的公路路堤，坝高22.9m，坝上下游水面齐平，坝与断层相交处高度6m。地震后该处坝顶错开约2.4m，附近发生大量纵横裂缝，纵向缝宽达1.8m，可见深度1.2m。由于坝上没有水头，对坝的抗震能力有不同的评价。圣安得利亚斯坝为高27m的薄黏土心墙坝，主断层在紧靠东坝头处通过，使混凝土衬砌的隧洞线路扭转了3m，周围地面到处呈现交叉裂缝。坝当时处于满库运行，除坝顶中部出现有一条5～7cm宽的纵向裂缝外，没有发生漏水或其他破坏。辟拉锡托斯（Pilarcitos）坝为高29m的黏土心墙坝，和主断层相距很近只3km，震后观察没有发现裂缝或其他损伤。
1952 年7 月21 日南加洲克恩县（Kern County）地震，震级7.6 级，在距震中80km范围内有7 座土坝，坝高6～27m。3 座碾压坝没有明显震害。3 座水力冲填坝中，有两座出现纵向裂缝：南海威伊（South Haiwee）坝，坝高27m，缝宽最大2.5cm；另一座干峡（Dry Canyon）坝高17m，缝宽最大达5.0cm。
1971 年2 月9 日圣费尔南多（San Fernando）地震，震级6.6 级，在距震中40km范围内有44 座坝，坝高9～58m，其中有30 座坝处于蓄水运行状态。25 座碾压坝中无一座有明显震害，5 座冲填坝中，圣费尔南多下坝发生大坍滑，圣费尔南多上坝发生大的沉陷和变形。
典型震害事例如下：
1.圣费尔南多下坝
坝高42.7m，顶宽6.1m，总长664m。上游坝坡1 ∶2.5，下游坝坡1 ∶2.5 和1 ∶4.5，坝基含有厚约10.7m的砂和硬黏土，其下为软岩石。
坝修建于1912 年，前3 年用水力冲填修建至25.9m高，翌年又用同样的方法用碎页岩加高4.6m。然后在1916～1930 年用碾压土料加高至42.7m。在1940 年时又用碾压土料在下游坡面上增加一个戗体。心墙上游侧为饱和砂，相对密度低，大约为0.4～0.7，平均值为0.55。坝的剖面如图8.25 所示。
图8.25 圣费尔南多下坝横剖面图 （单位：m）
①—1915 年水力冲填；②—1915～1916 年水力冲填；③—1916～1930 年碾压填筑；④—1929～1930 年堆石压坡；⑤—1940 年填筑堆石；⑥—15cm厚混凝土；⑦—原地面；⑧—截水墙；⑨—基岩；⑩—堆石反滤排渗沟；地震时水位
地震震中位于坝址东北约12.9km，强烈震动时间持续了约12s。在距坝1.6km 处发现明显的断层开裂现象，强震记录表明，坝址附近地表运动的最大加速度为0.5～0.6g。地震前曾用拟静力法校核了坝的稳定，地震系数采用0.15，考虑库水位部分骤降，计算的最小安全系数为1.01，不计骤降时为1.3。地震时水库水位在坝顶以下10m，地震后由于饱和砂土液化，整个坝体发生大规模坍滑，使水位以上只剩下1.2m 高的一小块土体，幸免了发生漫顶事故。
图8.26 所示为圣费尔南多下坝地震后的破坏情况与修复后情况。
2.圣费尔南多上坝
坝高20.7m，下半部15.2m，为半水力冲填坝，地震后坝身发生巨大的向下游的位移和变形，达1.5～2.1m，沉陷0.8～1.0m。图8.27 所示为圣费尔南多上坝地震前后的坝剖面形状。
3.谢斐尔德 （Sheffield）坝
建于1917 年，坝高7.9m，总长219m。坝身由粉质砂土和砂质黏土填筑，夹有大块卵石和园石。上游坡有1.2m厚的黏土护面与深入坝基中的防渗齿墙相连接，黏土护面上覆盖有一层12.7cm厚的混凝土护面板。坝基为1.2～3.0m厚的台地冲积层，与筑坝材料相同。地震前，在下游坡附近和坝脚下游范围内发现渗水，表明主要建筑物下部处于饱和状态。
图8.26 圣费尔南多下坝震害状况和修复情况(www.xing528.com)
（a）地震前坝轮廓及地震后破坏状况；（b）修复后坝剖面
①—液化区；②—地震前坝轮廓线；③—冲填心墙边线
注 图上数字1，2，3，…，11 为各滑动块与原坝体震前位置对照
图8.27 圣费尔南多上坝震害图 （根据洛杉矶水利电力局）（单位：m）
①—碾压填筑；②—半水力填筑；③—裂缝1.25cm；④—裂缝1.88cm；⑤—裂缝1.25cm；⑥—裂缝1.25cm并漏水；⑦—截水槽；⑧—坝基；⑨—基岩；⑩—地震时水位；
1溢洪道高程；
2塌落坑
注 虚线为地震前断面，实线为地震后断面
1925 年6 月29 日发生的圣他巴巴拉（Santa Barbara）地震，震级6.3 级，震中位于坝址西北约11km。地震使坝发生溃决。根据事后调查认为是靠近坝基部分发生了整体滑动，使坝中部长约91m的坝体或多或少地保持原封不动的状态向下游滑行了约30m，然后崩溃，坝剖面如图8.28 所示。
图8.28 谢斐尔德坝剖面图 （单位：m）
4.赫布根 （Hebgen）坝
1914 年建，坝高27.4m，长213m，上下游的坝坡坡度1∶3.0 和1∶2.25，是一座由含砾石黏土筑成的碾压土坝，中心有钢筋混凝土心墙。地震前工作良好。水库长32km，库容4.31 亿m3。1959 年8 月17 日发生的蒙太那 （Montana）州的赫布根湖强烈地震，震级7.6 级，烈度Ⅹ度。主断层通过水库北岸，距右坝肩不足210m。断层发生4.6 ～5.5m的竖向位移，但水平位移较小。地震对坝产生了以下几方面的影响：
（1）由于构造运动使支承坝的基岩下沉了2.96m。与此同时，水库整体下沉了3.0m以上。
（2）全坝发生明显沉陷。混凝土心墙上游靠近右坝头处，最大沉陷比心墙顶部下沉1.2m，渐变至左坝头处为0.3m，在心墙下游侧，靠近坝中部最大沉陷量1.8m。
（3）混凝土心墙外露，靠近溢洪道处出现4 条竖直裂缝，缝距平均2.6m，最大缝宽7.5cm。
（4）坝顶上下游侧都出现严重的纵向裂缝，最宽的达到30cm，平均5～8cm，在坝头处比较严重，且延伸于全坝顶。下游坡面上，除右坝头附近外，基本上没有裂缝。上游坡面在水位以上有若干较严重的纵向裂缝，长100m 以上，最宽达15cm。混凝土心墙与坝体填土之间也有张开裂缝，在坝中部附近达到15cm。
（5）右坝头在心墙裂缝附近发现渗水，但渗漏量不大。
（6）水库中产生很大的涌浪，至少4 次漫过坝顶，周期10min。第二次漫顶水深0.9m持续约10min。上下游坡面抗住了冲刷，只有下游坡上植被被冲走，最大冲沟深达0.9m。
（7）水库岸坡若干处发生坍岸。
（8）坝下游11km处，约5000t岩体堕落河床，阻水成湖，回水波及坝脚。
赫布根坝是这样一个典型事例，地震对土石坝所可能造成的多种危害几乎都出现过。大断层穿过坝头，地表裂缝，坝基沉陷，水库涌浪，库岸坍方，坝体发生巨大变形。由于坝身土料的微黏性和良好级配，防止了管涌侵蚀和高孔隙压力的发生。加上多种因素的有机组合，使坝经受了强烈振动而没有发生破坏。经过稍许修复后，重新投入了运行。
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