西克尔水库土坝：重要的水力工程建筑设计

西克尔土坝的坝基是风积粉砂及重砂壤土互层，没有开挖到基岩。坝附近有柯坪活断层多次发震，土石坝受严重破坏。水库位置和地震烈度分布如图9.34 所示。

图9.34　西克尔水库位置及地震极震区烈度分布图

1—公路；2—断层；3—水库；4—震区烈度，M6—震级6 级

西克尔水库于1958 年冬建成蓄水，为均质碾压土坝，长13km，1～3km段坝高4.5～7.1m，其他坝段高不超过4.5m，库容0.97 亿m3。有钢筋混凝土两孔涵洞一座，每孔高2m，宽1.8m。

西克尔水库坝区位于柯坪断裂南东盘，距柯坪断裂3 ～5km。原设计未考虑抗震措施。水库建成后，柯坪断裂多次活动发生地震（图9.34）。(www.xing528.com)

1961 年4 月14 日，巴楚6.8 级地震，震中位于普昌断裂与柯坪断裂交汇处。水库距震中25km，震中烈度Ⅸ度，坝址烈度Ⅷ度。土坝0＋562～0＋792，长230m的坝体沉陷了2～2.5m。0＋000～3 ＋000 坝段发生裂缝165 条，其中垂直坝轴线的148 条，裂缝都是上宽下窄，最宽达15cm，深3～4m，长300m。坝后300m范围内喷砂，喷砂孔直径达8cm。此时蓄水4300 万m3，水位1004.9m （设计水位1006.25m），未造成决口事故。

1970 年7 月29 日伽师县五间房5.8 级地震，震中烈度Ⅶ度，震中位于1961 年震中东边，西克尔水库为Ⅴ度区，未造成破坏性影响。

1971 年7 月26 日西克尔6 级地震，比1961 年震中西移55km，库坝区在极震区内，烈度为Ⅷ度。主坝裂缝31 条，最长达1000m，深3.5m，宽40cm，坝后涌水，钢筋混凝土涵管震坏。

1977 年12 月19 日西克尔6 级地震，震中Ⅷ度，库坝区为Ⅶ～Ⅷ度，低洼地带普遍裂缝，以东西向为主，少数为北东、北西向，断续延伸达600m。但单条裂缝长不超过10m，最宽者数厘米，坝体两边产生裂缝，走向25°，宽3～5cm，深度大于1.5m，平行坝体延伸70～80m。

西克尔水库坝体高度不大，但因地基条件属易液化地层，坝体压实标准偏低。因此，其抗震性能很差，但西克尔坝体坐落在刚性泄水建筑物上的一段坝体却未开裂，这说明刚性座垫能防止下面砂层液化。

西克尔土坝距柯坪活断层3～5km，该断层多次发震，对土坝造成多次破坏，要解决此问题，可采取以下措施：对风积砂、中细砂区地基用振冲加密或振冲置换法加固，也可用强夯法夯实，参见9.7 节。对渗透性较大的地基用振动沉模法或薄型防渗墙防渗，翻修坝体，使壤土或砂壤土坝体的压实干密度达到0.98γd，max（γd，max为击实试验最大干密度）。